ANALISIS AIR (Water Analysis)

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi,^[1][2][3] tetapi tidak di planet lain.^[4] Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi.^[5] 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 obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.^[6] Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. ^[7] Indonesia telah memiliki undang-undang yang mengatur sumber daya air sejak tahun 2004, yakni Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air

I. Pendahuluan

Air merupakan senyawa yg mempunyai rumus molekul H2O. Dalam molekul tsb. Atom Oksigen berikatan dgn 2 atom Hidrogen dgn ikatan kovalen.

II. Sumber Air
Sumber air yg dpt dimanfaatkan bagi kehidupan manusia dpt dibedakan mjd 3 golongan :
a. Air Angkasa
Mrpkn air yang berasal dr. Atmosfir yaitu hujan, embun, salju. Umumnya kualitas cukup baik, tetapi air angkasa tsb. Dpt mengakibatkan kerusakan pd logam yaitu timbulnya karat. Karena cenderung asam dengan kandungan nitrat, Sulfat, dan karbonat yang tinggi.
 
b. Air Permukaan
Mrpkn air yg berada dipermukaan, umumnya sumber air permukaan mrpkan air yg kurang baik utk langsung dikonsumsioleh manusiam krn ituperlu ada pengolahan. Misal : PDAM
c. Air Tanah
Mrpkan air yang sebagian terbentuk dari air hujan yg jatuh dipermukaan bumi dan sebagian meresap kedlm tanah.
Sebagai sumber air, tdpt dlm berbagai bentuk yaitu : mata air dan sumur (sumur gali dan bor). Air tanah memiliki kelebihan yaitu :...

Ketiga sumber air tersebut tdk berdiri sendiri tetapi saling berhubungan dlm suatu siklus yang disebut daur Hidrologi. Siklus air diartikan sbg pergerakan yg dialami oleh air yang terdiri dari berbagai peristiwa :
- Evaporasi (penguapan air)
- Kondensasi (Pembentukan awan)
- Presipitasi (jatuhnya air ke bumi)
- Aliran air pd permukaan bumi dan didlm tanah.
Jadi siklus hidrologi adalah akibat panas, awan mendung, daya berat, air hujan jatuh ke bumi, air dimanfaatkan.

III. Istilah dalam kimia air
- Air baku yaitu air dari badan air yg diolah menjadi air minum dgn cara koagulasi, pengendapan, penyaringan dan penyucihamaan.
- Badan air yaitu tempat dan wadah diatas permukaan daratan yg berisi dan menghasilkan air yaitu rawa, danau, sungai, waduk.
- Baku mutu air yaitu batas kadar zat atau bahan pencemar yg terdpt dlm air utk tetap berfungsi sesuai dgn golongan peruntukannnya.
- Air minum yaitu air yang tidak melalui proses pengolahan air yang bisa langsung dikonsumsi. Digunakan tanpa melalui proses pengolahan dgn memenuhi syarat fisika. Kimia, radioaktif dan mikrobiologi.
- Air bersih yaitu air yang harus melalui pengolahan untuk dapat dikonsumsi.
Sesuai PP No.20 tahun 1990 sesaui dgn peruntukannya air dapat digolongkan mjd :
 Golongan A yaitu air yang dpt digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa melalui pengolahan.
 Golongan B yaitu air yang bisa digunakan sbg bahan baku air minum
 Golongan C yaitu air yang diperuntukkan untuk keperluan industri dan peternakan
 Golongan D yaitu air yang diperuntukkan untuk pertanian dan PLTA.

Penentuan standart kualitas air minum berdasarkan pertimbangan :
1. Bahan-bahan beracun yg bila kadarnya dlm air melebihi batas akan membahayakan kesehatan misalnya : Timbal, Selenium, Arsen, Kromium, Sianida, Kadmium dan Air raksa.
2. Bahan-bahan kimia spesifik yg dpt mempengaruhi kesehatan jika kadarnya dlm air melebihi batas akan merugikan kesehatan misalnya : Fluorida, Nitrat.
3. Bahan kimia / sifat fisik yg mempengaruhi air minum yaitu : Mn, Pb, Zn, Ca, Mg, SO4, Cl dan Fenol.
4. Bahan kimia yg mrpkn petunjuk adanya pencemaran yaitu Zat organik, BOD, COD, NO2, fosfat.


Pengambilan Sampel Air

Agar diperoleh hasil analisa yg sesuai dgn keadaan sebenarnya diperlukan sample yg representatif yaitu sampel yg mewakili air/ badan air yg diperiksa.

1. Pengambilan sampel
Pengambilan sampel untuk kimia air ;
- Alat dibilas 3 kali
- Ambil sesuai dgn keperluan
- Bila sampel diambil beberapa titik, volume sampel garus sama.

Pengambilan sampel untuk oksigen terlarut (DO) ;
- Disiapkan botol BOD bertutup asah
- Celupkan botol kedlm air (posisi searah aliran air).
- Isi botol sampai penuh (jangan ada gelembung udara)
- Labeli sampel yang berisi :
 Nomor sampel
 Nama petugas pengambil sampel
 Tanggal dan jam pengambilan
 Tempat pengambilan
 Jenis pengawet yang digunakan

2. Pengawetan Sampel
a. Cara Fisika dengan cara didinginkan pada suhu 40 C
b. Cara kimia
Disesuaikan dengan parameter yg akan diperiksa caranya :
- Dengan pengasaman
Ditambah dgn HNO3 pekat / H2SO4 pekat sampai pH kurang dari 2.
- Dengan pembasaan
Ditambah larutan NaOH sampai pH 10-11

3. Pengepakan dan Pengiriman sampel
Pengepakan dilakukan supaya sampel tidak tumpah dan sesegera mungkin dikirim ke Laboratorium.

PENGAMBILAN CONTOH AIR

A. Lokasi Pengambilan
1. Lokasi Pengambilan Contoh Air di Sungai
Lokasi pengambilan contoh pada aliran sungai perlu ditetapkan karena utk mengetahui perubahan kualitas air akibat aktivitas lingkungan sekitarnya.
Kualitas air alamiah diukur pada lokasi dihulu sungai yg belum mengalami perubahan oleh kegiatan manusia, sedangkan perubahan kualitas air diambil pada bagian hilir.

2. Lokasi pengambilan contoh air diwaduk / danau
Sekurang-kurangnya diperlukan 3 lokasi pengambilan contoh yaitu : sebelum masuk danau, ditengah danau dan setelah keluar danau.

B. Titik Pengambilan
1. Sungai
Pengambilan contoh air dilakukan bertujuan utk mendptkan contoh air yg andal. Contoh air yg andal adalah contoh air yg mewakili keadaan kualitas sumber air tersebut.
Agar diperoleh contoh air yg andal tsb. Maka titik pengambilan conmtoh air yg dipilih adalah tempat dimana air sungai yg betul-betul tercampur dgn baik berdasarkan kecepatan aliran dan lebar sungai.

2. Danau
Titik pengambilan contoh air didanau berdsrkan pada kedalaman . faktor yg harus dipertimbangkan adalah titik pengambilan comtoh bagian dasar tidak dipengaruhi oleh endapan / sedimen.

Frekuensi Pengambilan Contoh Air

Faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi pengambilan contoh air
Kualitas air sungai dan sumber air lainnya pd umumnya selalu berubah dr waktu ke waktu. Perubahan ini disebabkan oleh bbrp faktor antara lain : Pergantian musim, limbah yang masuk dan debit sungai. Perubahan tsb. Dpt terjadi sesaat atau terus menerus dlm suatu periode tertentu.
• Perubahan Sesaat
Disebabkan oleh suatu kejadian yg tiba-tiba dan sering kali tidak bisa diramalkan. Contoh turunnya hujan lebat akan menyebabkan bertambah debit air yg diikuti oleh terbawanya bahan pencemar dari pengikisan daerah sekitar.

• Perubahan Terus menerus
Perubahan terus menerus setiap tahun dpt terjadi karena turunnya hujan / turunnnya suhu yg beraturan tiap musim.
Contoh : kegiatan industri dan pertanian pd suatu daerah aliran sungai dpt mempengaruhi kualitas air secara teratur selama periode tjdnya kegiatan pembuangan limbah akibat aktivitasnya. Sedangkan kegiatan domestik dpt menyebabkan perubahan harian dan mingguan.

Penentuan Frekuensi
Untuk memperoleh data yang diperlukan maka frekuensi pengambilan contoh pada suatu lokasi perlu direncanakan secara sistematis. Tahapannya adalah pengumpulan informasi :
• Faktor-faktor yg mempengaruhi kualitas air yg diperlukan sesuai dgn pemanfaatannya diperlukan untuk menentukan titik pengambilan contoh.
• Pengumpulan data hasil analisa yg ada utk membantu memperkirakan kualitas air dan perubahan kualitas air dan kadar unsur-unsur penting pada lokasi tsb.
Berdasarkan informasi awal tsb. Akan diketahui parameter-parameter yg melebihi batas-batas kritis sehingga bisa ditentukan frekuensi pengambilan contoh air yg diperlukan.

Alat Pengambilan Contoh Air
Beberapa ketentuan yg harus dipenuhi oleh pengambil contoh air tsb :
1. Terbuat dari bahan yang tidak terpengaruh sifat contoh (misalnya untuk keperluan pemeriksaan logam, alat pengambil contoh tidak terbuat daru logam)
2. Mudah dicuci dari bekas sampel sebelumnya.
3. Contoh mudah dipindahkan ke dalam botol penampung / wadah penyimpan tanpa ada sisa bahan tersuspensi didalamnya.
4. Kapasitas alat 1-5 liter, tergantung dari maksud pemeriksaan
5. Mudah dan aman dibawa.

Jenis Unit Pengambil Contoh
1. Alat pengambil contoh sederhana, berupa botol biasa atau ember plastik yg digunakan pd permukaan air secara langsung.
2. Botol biasa yg diberi pemberat shg dapat digunakan untuk mengambil contoh air pada kedalaman tertentu.
3. Alat pengambil contoh otomatis yg dilengkapi dgn alat pengatur waktu dan volume contoh air yg akan diambil.

Pengawetan Contoh Air
Pengawetan contoh air adalah usaha utk menghambat perubahan komposisi zat-zat tertentu yg ada dil suatu contoh. Oleh karena itu meski contoh sudah diawetkan, pengujian thdp parameter hrs segera dilakukan agar hasil mencerminkan keadaan contoh pada waktu diambil.

Transportasi Contoh Air
Contoh yg telah dimasukkan kedlm wadah segera diberi label, pada label tsb. Dicantumkan keterangan :
Data sampel :
Lokasi :
Titik sampel :
Sumber :
Tgl dan jam pengambilan :
Tanggal pengiriman :
Pengawet :
Nama pengambil sampel :

Pengiriman sampel
Apabila jarak tempat pengambilan sampel dan lab. Jauh (membutuhkan waktu melebihi 3 jam utk pengiriman) maka sampel air perlu diawetkan.
Cara pengawetan sampel :
a. Dengan cara pendinginan.
Pendinginan ini dpt dilakukan dgn mengepak temapt sampel air kedlm es dlm wadah yang terisolasi. Temperatur 4O – 10O C.

b. Dengan cara penambahan bahan pengawet
Sampel dibagi beberapa tempat :
• 1 tempat ditambah H2SO4, HCl untuk mengawetkan logam dan lemak, ZO. Jumlah asam yg ditambahkan 2 ml dlm 250 ml sampel.
• 1 tempat ditambah basa NaOH untuk mengawetkan sianida (pH 10-11) pada 100 ml
• 1 tempat ditambah Toluol untuk mencegah penguapan dr. Senyawa-senyawa Nitrogen (Nitrit,Nitrat) Jumlah Toluol yg diperlukan 5 tetes tiap 250 ml sampel hingga volume 250 ml.
• 1 tempat ditambah Zn.asetat 2 N untuk pemeriksaan Sulfida. Jumlah yg ditambahkan 4 tetes tiap 100 ml hingga volume 100 ml
• 1 tempat untuk sampel air tanpa pengawet sebanyak 1 liter.
Apabila wadah-wadah contoh telah ditutup rapat dimasukkan kedlm kotak yg telah dipasang khusus agar contoh tdk tertumpah selama pengangkutan ke laboratorium.


ANALISIS AIR DI LAPANGAN

Parameter yang diperiksa di lapangan
1. Parameter air minum / air bersih :
- Bau - Khlor - Warna
- Suhu - Rasa - pH

2. Parameter air kolam renang :
- Bau - Oksigen terobsorbsi
- Khlor bebas - Kejernihan
- pH

3. Parameter Air Pemandian Umum :
- Bau - BOD - pH
- Kejernihan - Minyak
- O2 terlarut - Warna

PEMERIKSAAN FISIKA AIR, pH, SISA CHLOR DI LAPANGAN

PENDAHULUAN
Pemeriksaan kualitas air meliputi pemeriksaan fisika, kimia, mikrobiologi. Pemeriksaan dpt dilakukan dilapangan dan sebagian besar dilakukan di laboratorium. Parameter-parameter yg diperiksa dilapangan :
1. Beberapa parameter fisika air.
2. pH
3. Sisa Chlor

Syarat fisik
Unsur-unsur didlm air harus sesuai dgn yg tercantum didlm standar kualitas agar tdk terjadi gangguan kesehatan.

Rasa
Biasanya bau dan rasa terjadi bersama-sama, yaitu akibat adanya dekomposisi bahan organik didalam air demikian juga senyawa tertentu menyebabkan rasa dalam air.
Cara Pemeriksaan :
- Pemeriksaan bau dan rasa dgn alat panca indera.

Warna
Warna air ditimbulkan oleh ion-ion logam terutama besi dan mangan humus dll. Batas syarat : 5-50 skala PtCo. Cara Pemeriksaan :
- Kalau sampel air keruh maka disaring dulu.
- Baru dibandingkan

pH
Menggunakan pH meter, kolorimetrik, kertas pH. pH air secara alami berkisar antara 4-9 ; perubahan pH dibawah atau diatas normal dapat tjd karena buangan industri yang bersifat asam kuat atau basa kuat. Cara ;
- Sampel air dituang kedlm erlenmayer yg telah dibilas lalu kertas pH dicelupkan, ditunggu 1-2 menit lalu dibaca.

Sisa Klor
Pembubuhan klor yang disebut klorinasi dlm air minum dan air tercemar dimaksudkan terutama untuk membunuh mikroba. Bila pemberiannya berlebihan, sisa Chlor akan mempengaruhi bau dan rasa air minum. Cara :
- Dalam 2 buah tabung Hellige yang sudah dibilas
- Tabung I diisi 10 ml sampel air saja (B)
- Tabung yg lain diisi 10 ml sampel air + 0,5 ml (5 tetes) larutan Orthotolidin, kocok (A).
- Kemudian tabung-tabung tsb. Dimasukkan dlm komparator (menghadap cahaya) . putar piringan sampai warna timbul karena reagen (A), segera dibaca (sebaiknya kurang dari 20 detik)
Pembubuhan klor dapat sebagai unsurnya atau sebagai garam hipoklorit. HOCl sifat desinfektannya 10 kali lebih tinggi dari ion hipoklorit.

PEMERIKSAAN AIR SECARA FISIKA

 KEKERUHAN
Air keruh terjadi bila dalam air banyak mengandung partikel-partikel padat sehingga kelihatan kotor. Penyebab kekeruhan tsb : tanah, lumpur, partikel-partikel padat lain, sisa tumbuh-tumbuhan. Kekeruhan ini sebaiknya diukur pada hari yg sama dgn pengambilan sampel, bila ditunda sampel harus disimpan ditempat gelap dan diperiksa sebelum 24 jam. Pemeriksaan kekeruhan dgn metode Turbidimetrik (Nefelometrik)
Prinsip : Membandingkan intensitas cahaya yg dihamburkan oleh sampel dengan intensitas cahaya yang dihamburkan oleh suspensi baku pembanding pada kondisi sama, makin tinggi intensitas cahaya yang terhambur makin tingi kekeruhannya.
Sebagai pembanding pada turbidimeter dibuat dari 1 gr Silika gel yang dilarutkan dalam 1 liter air suling, sehingga setiap 1 ml mengandung 1 mg SiO2 atau kekeruhannya 1 unit. 1 mg SiO2/lt. Batas syarat air minum : 5-25 skala SiO2.
Penyimpangan batas syarat , Bila terlalu tinggi mengakibatkan :
- Rasa kurang enak
- Menimbulkan busa pada ketel
- Pada Pabrik kertas warna kertas kurang baik
- Pada tekstil warna kurang baik.

 JUMLAH PADATAN TERLARUT
Dalam Air minum kandungan jumlah padatan terlarut dianjurkan tidak lebih dari 500 mg/l. Jumlah padatan terlarut adalah residu setelah sampel diuapkan kmd dikeringkan pada suhu 103-105O C.
PEMBUATAN KURVA BAKU

 Kurva Baku : Kurva yang dihasilkan dari hasil pengukuran absorben pada tiap-tiap variasi konsentrasi dengan menggunakan panjang gelombang (λ) maksimum.
 Fungsi : Perhitungan konsentrasi larutan sampel secara grafis.

 Menentukan panjang gelombang (λ) maksimum, Caranya :
- Diambil salah satu konsentrasi larutan standard
- Diukur absorben pada setiap panjang gelombang.
- Hasil yang diperoleh diplot pada grafik antara : absorben sebagai ordinat dan panjang gelombang sebagai absis.
 Pengukuran : Diperlukan 3 macam pengukuran yaitu larutan blanko, larutan standart dan larutan sampel. Cara pengukuran dengan kolorimetrik :
- Alat dihidupkan
- Stel pengatur panjang gelombang
- Masukkan kuvet larutan blanko
- Atur penunjuk skala A=0 atau T=100%.
- Masukkan kuvet larutan standard, dibaca absorben standart tersebut.
- Masukkan kuvet larutan sampel dibaca absorben sampel.
 Interpretasi Hasil :
a. Perhitungan secara teoritis
Kons. Spl = Abs. Spl X Kons. Standard
Abs. Std
b. Perhitungan secara grafik
Dari kurva baku yang telah dibuat diplotkan abs. hasil pembacaan larutan sampel yang akan ditentukan konsentrasinya. Kemudian tarik garis sejajar absis yang akan memotong garis sejajar kurva.
Pada titik potong tersebut diproyeksikan tegak lurus, dimana perpotongan pada absis adalah konsentrasi yang akan ditentukan.

 Menghitung Slope (b) dan Intercept (a)
• n. Σxy – Σx. Σy
Slope = ----------------------
n. Σy2 – (Σx)2


Σy - bΣx
• Intersep (a) = ----------------
n

Atau :
Σy. Σx2 - Σx. Σxy y5 - a
a = -------------------------- y5 = -----------
n. Σx2 - (Σx)2 b

y1 - a
x1 = ----------- y = a + bx
b

Contoh :
Jika diketahui standard MnCl2 = 0,376 gr/100 ml , BA Mn = 54,94 dan BM MnCl2 = 125,94
Kons. Std 1 2 3 4 5
Absorben 0,024 0,060 0,076 0,090 0,129
Abs. sampel = 0,099

 Pembuatan larutan Standart 2 ppm dalam 100 ml
54,94 x 376 x 1 / 100
Kons. Mn std = ---------------------------- = 1,64 mg/ml
125,94

= 1,64 mg/ml x 1000 = 1640 ppm

Kadar Mangan
Abs. Spl
Kadar Mn = --------------- x Kons. St
Abs. Std

0,099
= ------------ X 2 ppm = 3,3 ppm
0,060


Perhitungan kadar Mn menggunakan kurva baku :

x y x2 xy
1
2
3
4
5 0,024
0,060
0,076
0,090
0,129 1
4
9
16
25 0,024
0,120
0,228
0,360
0,645
Σ15 Σ : 0,379 Σ 55 Σ 1,377

Masukkan :
- Slope (b) : 0,024
- Intersep (a) : 0,0038
- x1 : 0,84
- y5 : 5,22

n. Σxy – Σx. Σy
Slope (b) = ----------------------
n. Σx2 – (Σx)2
5. 1,377 - 15.0,379
= ------------------------------
5. 55 – (15)2
= 0,024


Σy - bΣx
Intersep (a) = ----------------
n
0,0379 - 0,024 x 15
= --------------------------
5
= 0,0038





y1 - a y5 - a
X1 = -------------- X5 = --------------
b b
0,024 – 0,0038 0,129 – 0,0038
= ------------------- = ---------------------
0,024 0,024
= 0,84 = 5,22

y1 = a + bx y5 = a + bx
= 0,0038 + (0,024 x 0,84) = 0,0038 + (0,24 x 5,22)
= 0,024 = 0,129

Posted in: Kimia Lingkungan