Selasa, 05 Februari 2013

NITRAT ( NO3 )

0


NITRAT ( NO3 )

TUJUAN
Untuk mengetahui kadar nitrat yang terdapat dalam air baku untuk air bersih

PRINSIP
Nitrat dalam air baku, dalam suasana asam, jika bereaksi dengan Brusin Sulfat dan Asam Sulfanilat, akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna kuning.
Warna kuning yang terjadi diukur intensitas absorbannya dengan spektrofoto meter pada panjang gelombang 410 nm.

DASAR TEORI
            Senyawa N ( Nitrogen ) di alam terdapat dalam berbagai bentuk, yaitu N organik, N ammonia, N-NO3, N-NO2, dan gas N2. Bentuk – bentuk senyawa Nitrogen tersebut dipengaruhi oleh pH dan kondisi aerob – anaerob. Senyawa Nitrogen merupakan nutrien yang menjadi unsur utama dalam pertumbuhan dan reproduksi tanaman dan hewan, termasuk hewan dan tumbuhan air yang memperoleh unsur Nitrogen dari lingkungan air di sekitarnya.
            Unsur N merupakan unsur utama dari protein, klorofil, dan banyak materi biologis yang lain. Senyawa N dapat diuraikan menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui proses dekomposisi bakteri. Senyawa sederhana tadi adalah ammonia ( NH3 ) yang merupakan bentuk sederhana dari asam amino derivat dari senyawa protein. Jika di dalamnya terdapat oksigen maka ammonia ( NH3 ) dioksidasi menjadi nitrit ( NO2- ) dan dioksidasi lagi menjadi nitrat ( NO3- ). Jadi nitrat pada bahasan kita kali ini berasal dari beberapa proses yang panjang.
            Telah disebutkan di atas bahwa nitrat ( NO3- ) berasal dari oksidasi senyawa Nitrogen. Oksidasi ini dapat berlangsung dengan bantuan bakteri tanah. Bakteri tanah ini masuk atau terbawa ke badan air tanah oleh proses perkolasi air. Sedangkan untuk air permukaan, bakteri tanah yang membantu proses oksidasi senyawa N menjadi nitrat tadi, berasal dari limpasan  permukaan yang membawa serta lapisan tanah yang mengandung humus.
            Nitrat ( NO3 ) merupakan bentuk inorganik dari derivat senyawa Nitrogen. Senyawa nitrat ini biasanya digunakan oleh tanaman hijau untuk proses fotosintesis. Sedangkan kaitan hal tersebut dengan pencemaran terhadap badan air, nitrat pada konsentrasi tinggi bersama – sama dengan phosphor akan menyebabkan algae blooming sehingga menyebabkan air menjadi berwarna hijau ( green-colored water ) dan penyebab eutrofikasi.
            Telah disebutkan bahwa Nitrogen adalah unsur utama protein, sehingga nitrat ( NO3 ) sebagai derivat Nitrogen juga sebagai unsur penting dalam protein. Dalam halini nitrat sangat dibutuhkan untuk sintesa protein hewan dan tumbuhan. Adapun sumber nitrat yang mencemari badan air bermacam – macam, yaitu berasal dari industri bahan peledak, industri pupuk, dll.
            Nitrat ( NO3 ) sebagai derivat nitrogen, berasal dari proses oksidasi yang panjang. Untuk nitrat berasal dari oksidasi N-ammonia ( NH3 ). Senyawa NH3 ini merupakan senyawa yang paling banyak ditemukan di air buangan. Untuk membentuk nitrat ( NO3 ), senyawa NH3 ini dioksidasi secara biologis, jika ada oksigen. Proses oksidasi untuk pembentukan nitrat ini dibantu oleh bakteri nitrifikasi yaitu Nitrosomonas dan Nitrobakter. Proses oiksidasi ini disebut proses Nitrifikasi, yang terjadi dalam dua tahap, yaitu :

                                                            Nitrosomonas

NH3 + oksigen                 --------------------------------->            NO2- + energy


                                                             Nitrobakter

NO2- + oksigen              ----------------------------------->             NO3- + energy


Selain NH3, senyawa NH4+ dapat pula dioksidasi menghasilkan nitrat. Adapun reaksinya juga terjadi dalam dua tahap, yaitu :

                                                      Nitrosomonas

2 NH4+ + 3 O2                        --------------------------->    2 NO2- + 4 H+ + 2 H2O


                                              Nitrobakter

                    2 NO2- + O2      -------------------------->        2 NO3-


Nitrifikasi ini terjadi pada pengolahan biologis sekunder pada kondisi “low organic loading” dan temperatur hangat. Proses ini menyediakan effluen yang lebih stabil tetapi nitrifikasi ini biasanya dihindari untuk menirunkan kadar BOD dan untuk mencegah peluapan lumpur pada final clarifier. Peluapan lumpur ini disebabkan oleh padatan lumpur diapungkan oleh gelembung gas nitrogen yang dibentuk oleh hasil dari reduksi nitrat.
Nitrifikasi yang trejadi pada pengolahan biologis dapat menghasilkan perubahan NH3 atau NH4+ menjadi nitrat, asalkan prosesnya aerob dan periode pengolahan biologis cukup lama.
              Nitrat biasanya dianalisa menggunakan tes air minum. Untuk kadar nitrat dalam air alami maupun air olahan seringkali ditetapkan dengan teknik kolorimetri ( di sini dipakai spektrofotometer ). Sebagai contoh, tes yang umum untuk nitrat adalah metode asam Phenoldisulfanilat. Intensitas warna kuning yang di hasilkan oleh reaksi antara asam Phenoldisulfanilat tadi dengan nitrat, berhubungan dengan konsentrasi nitrat secara langsung. Warna yang di hasilkan dalam spesimen yang tak diketahui dapat dibandingkan dengan corak warna larutan yang dihasilkan dengan konsentrasinya diketahui menggunakan tabung Nessler, filterfotometer, atau spektrofotometer.
              Telah disebutkan bahwa tes nitrat dipakai dalam analisa air minum, sebab tes nitrat ( juga tes nitrit ) pada air buangan lebih sulit untuk dilakukan. Hal ini disebabkan konsentrasi yang tinggi dari substansi penggganggu, seperti Chlorida dan zat organik. Selain dipakai hanya untuk sampel air minum atau air bersih, tes nitrat juga dipakai untuk analisa air buangan yang telah diolah. Hasil analisa nitrat biasanya dinyatakan dalam miligram Nitrogen perliter.
              Konsentrasi senyawa nitrat yang boleh ada dalam air minum adalah tidak lebih dari 10 mg N / liter. Jika konsentrasi nitrat di atas 10 mgN/liter, maka akan bersifat racun. Nitrat ini bersifat racun pada bayi hewan, termasuk juga manusia yang dapat menyebabkan problem serius dan bahkan kematian. Faktanya, asiditas yang rendah dalam organ usus bayi mendukung pertumbuhan bakteri pereduksi nitrat yang mengubah nitrat menjadi nitrit, yang kemudian diabsorbsi ke dalam pembuluh darah. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen sebab tubuh menolak masukan oksigen, hasilnya tubuh akan berubah warna menjadi kebiru – biruan. Keracunan nitrat ini disebut sebagai sindroma blue baby karena perubahan warna tadi, ini merupakan istilah yang umum dipakai walaupun istilah sebenarnya adalah methemoglobinemia. Jadi adanya nitrat pada air minum walaupun dalam kadar normal tetap harus diwaspadai.


ALAT DAN BAHAN
1.ALAT
-          labu erlenmeyer
-          pipet ukur
pipet gondok
-          pipet tetes
-          gelas beker
-          alat titrasi
-          spektrofotometer
2.BAHAN
-          5 ml sampel air
-          0.25 ml Brusin dalam Kloroform 5%
-          10 ml H2SO4 pekat
-          10 ml aquadest

CARA KERJA
1.      Diambil 5 ml sampel air kemudian masukkan kedalam labu erlenmeyer
2.      Ditambahkan ke dalam sampel air di atas larutan Brusin dalam Kloroform 5% sebanyak 0.25 ml
3.      Di titrasi dengan larutan H2SO4  pekat sebanyak 10 ml dengan cara manual titrasi, kemudian dipanaskan dalam pemanas air sampai mendidih
4.      Ditambahkan 10 ml aquadest ke dalam larutan tadi
5.      Didinginkan larutan di atas sampai suhu kamar
6.      Dibaca dan dianalisa  nilai absorbansi dan intensitas warnanya menggunakan spektrofotometer. Terlebih dahulu menjadikan nol pada bacaan absorbansi oleh spektrofotometer  

HASIL PENGAMATAN
sampel
absorbansi
Konsentrasi (mg/l)
1
0.0170
0.2497
2
0.1039
1.5288
3
0.1202
1.7696
4
0.2920
4.2973
5
0.1898
2.7936
6
0.1151
1.6995
7
0
0



VII. ANALISA DAN PEMBAHASAN
              Pada percobaan kali ini kita menghitung konsentrasi nitrat yang terdapat dalam sampel air minum. Kita buat tujuh buah sampel dengan perlakuan yang sama. Diberi tanda sampel 1 sampai dengan 7. Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa konsentrasi / kadar nitrat yang terdapat dalam kedua sampel air berbeda. Sampel  memiliki kadar nitrat sebesar 0.2893-9.8055 mg/l. Data – data ini menunjukan bahwa badan air yang berbeda memiliki kandungan nitrat yang berbeda. Ini dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain nutrien yang ada dalam air ( protein, klorofil, atau senyawa biologis ), jumlah sumber nitrogen dalam air ( seperti : sampah organik, bangkai hewan / tumbuhan, pupuk zat kimia, dan buangan air limbah ), serta kehadiran oksigen dalam air yang membantu proses oksidasi.
              Menurut ketentuan, kadar nitrat yang terdapat dalam air bersih yang diperbolehkan adalah tidak boleh lebih dari 10 mg/liter. Sedangkan kadar nitrat dalam sampel air di atas adalah 0.65 mg/liter dan 0.04 mg/liter, jadi sampel air tersebut dapat digunakan untuk air minum. Tetapi adanya nitrat dalam air walaupun kadarnya sangat kecil namun tetap harus diwaspadai. Sebab nitrat ini bersifat racun yaitu menyebabkan methemoglobinemia yang membuat tubuh menolak masukan Oksigen. Akibatnya tubuh menjadi berwarna kebiru – biruan ( blue baby sindrome ) dan menimbulkan kematian.
              Prosedur percobaan dilakukan dengan penambahan larutan Brusin dalam kloroform 5% dan ditambahkan H2SO4 pekat kemudian dipanaskan hingga mendidih. Pemanasan larutan bertujuan untuk mempercepat reaksi yang terjadi dalam larutan di atas. Penambahan H2SO4 pekat bertujuan untuk mengkondisikan larutan menjadi suasana asam. Sebab dalam suasana asam ini akan dapat dideteksi ada tidaknya nitrat dalam sampel air. Keberadaan nitrat dalam air diketahui dengan terbentuknya warna kuning  yang merupakan reaksi dari larutan Brusin dalam kloroform 5% dengan nitrat dalam sampel air. Hasil percobaan adalah terbentuknya warna kuning pada kedua sampel yang menunjukkan adanya nitrat dalam sampel air.
              Hasil pengukuran menunjukkan bahwa kadar nitrat dalam sampel air sangat kecil. r. Hasil ini belum tentu merupakan hasil yang tepat benar, sebab kemungkinan masih terdapat kesalahan dalam pengukuran. Yang diakibatkan oleh adanya substansi – substansi pengganggu yang ada dalam air sampel.
              Intensitas warna kuning yang terbentuk di dalam larutan diukur dengan menggunakan spektrofotometer, sehingga akan dapat di hitung konsentrasi nitrat di dalam air. Pengukuran dengan spektrofotometer digunakan pada panjang gelombang 410 nm sebab pada panjang gelombang 410 nm dapat memberikan sensitifitas pengukuran yang paling baik untuk air sampel.
              Intensitas warna kuning yang terukur sebanding dengan konsentrasi nitrat dalam air. Dan semakin tinggi intensitas warna kuningnya maka semakin banyak / semakin tinggi ion nitrat yang terbentuk senyawa kompleks. Untuk percobaan ini terbentuk warna kuning muda, jadi sesuai dengan perhitungan konsentrasi di atas yang hasilnya bahwa konsentrasi nitrat rendah. Metode analisa yang dipakai adalah metode Brusin.
             
VIII. KESIMPULAN
1.      Kadar nitrat dalam sampel air 0.2893-9.8055 mg/l
2.      Kadar nitrat dalam air dianalisa dengan metode Brusin
3.      Analisa nitrat seringkali dipakai untuk analisa air minum dan air buangan yang sudah diproses
4.      Pemeriksaan kadar nitrat menggunakan spektrofotometer yang memerlukan larutan Brusin dalam kloroform 5%
5.      Adanya nitrat diindikasikan dengan warna kuning yang terbentuk dalam suasana asam akibat penambahan H2SO4 pekat
6.      Intensitas warna kuning sebanding dengan nilai konsentrasi nitrat

IX. DAFTAR PUSTAKA
1.      Alaerts, G & Santika, Sri Simesti. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya.
2.      Hammer, Mark J. 1975. Water And Waste-Water Technology. John Wiley & Sons Inc. NewYork.
3.      Peavy, Howard S. 1985. Environmental Engineering. McGraw-Hill Internasional Book Co. Singapore
4.      Sawyer, Clair N. 1994. Chemistry For Environmental Engineering. McGraw-Hill International Book Co. Singapore.




































0 komentar:

Poskan Komentar

Diberdayakan oleh Blogger.

 
Design by ThemeShift | Bloggerized by Lasantha - Free Blogger Templates | Best Web Hosting