LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA LING KUNGAN MODUL IV ANGKA PERMANGANAT (TITRIMETRI) KELOMPOK IV Ayu Nitami 0906489681 Mohammad Fauzi Rachman 0906636876 Retno Murti Wulandari 0906636964 Tanggal Praktikum : 5 Mei 2011 Asisten Praktikum : Teddy Adrian T. Tanggal Disetujui : Nilai : Paraf Asisten : LABORATORIUM TEKNIK PENYEHATAN DAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA 2011
ANGKA PERMANGANAT (TITRIMETRI) I. Tujuan Metode ini digunakan untuk penentuan nilai permanganat dengan metode oksidasi suasana asam dalam contoh air dan air limbah yang mempunyai kadar klorida (Cl) kurang dari 300 mg/l. II. Teori Dasar Nilai permanganat adalah jumlah milligram kalium permanganat yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam 1000 ml air pada kondisi mendidih. Adanya zat organik yang melebihi dari yang disyaratkan berarti menunjukkan adanya pencemaran/pengotoran terhadap air tersebut. Zat organik merupakan makanan mikroorganisme yang menyebabkan pesatnya pertumbuhan, sehingga membahayakan masyarakat yang menggunakannya. Zat organik dapat pula mengganggu proses pengolahan, disamping menyebabkan air menjadi berwarna, memberikan rasa, dan bau yang tak sedap. Adanya zat organik dalam air menunjukan bahwa air tersebut telah tercemar oleh kotoran manusia,hewan atau oleh sumber lain.zat organik merupakan bahan makanan bakteri atau mikroorganisme lainnya. Makin tinggi kandungan zat organik didalam air,maka semakin jelas bahwa air tersebut telah tercemar (Kurniawan, 2009). Zat organik dalam air atau air limbah dalam bentuk Protein, Karbohidrat, serta minyak dan lemak. Zat lain yang ada dalam air limbah dapat berupa garam, mineral renik, pestisida dan logam. Keberadaan bahan organik dalam air diketahui menggunakan parameter BOD (Biological Oxygen Demand = Jumlah Oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi zat organik secara biokimiawi), COD (Chemical Oxygen Demand = sama seperti BOD, hanya saja secara kimiawi), dan lain-lain. Adanya zat organik dalam air dapat ditentukan dengan mengukur angka Permanganat (KMnO4 = Kalium Permanganat).
Pengukuran angka permanganat adalah pengukuran zat organik dalam air, dimana zat organik di dalam air dioksidasi oleh oksidator kuat KMnO 4 pada suhu mendidih (±100 o C) selama 10 menit. Semakin banyak zat organik di dalam air maka akan semakin banyak oksidator KMnO 4 yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik. Prinsip pengukuran permanganat: Mengoksidasikan zat organik dalam air dengan larutan baku, KMnO 4 0,01 N, kemudian sisa dari KMnO 4 0,01N ini akan direduksi oleh asam oksalat berlebih. Kelebihan asam oksalat ditritasi kembali dengan KMnO 4 0,01 N sampai titik akhir berwarna merah muda seulas. a) Reaksi oksidasi KMnO 4 dalam kondisi asam sebagai berikut : 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 2 MnSO 4 + K2SO 4 + 3 H 2 O + 5 O n b) Oksidasi KMnO4 dalam kondisi basa sebagai berikut : 2 KMnO 4 + H 2 O 2 MnO 2 + KOH + 3 O n + 3 H 2 O c) Zat organik dapat dioksidasi dengan reaksi sebagai berikut : C 2 H 2 O + O n 2 CO 2 + H 2 O Semakin tinggi kandungan zat organiknya maka akan semakin tinggi pula nilai permanganat. Cara untuk mengurangi angka permanganat dalam air adalah dengan mengurangi kandungan zat-zat kimiawi dan organik di dalam air. Proses pengurangan tersebut dapat berupa proses sedimentasi, filtrasi, ataupun penambahan koagulan yang dapat menggumpalkan partikel-partikel organik dalam air, yang semuanya ini terdapat di dalam unit pengolahan air bersih. Berikut standar angka permanganate berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 (Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air) Parameter Angka permanganat Satuan Mg KmnO 4 /l Kelas Ket. I II III IV 10 - - - -
Data angka permanganat tersebut nantinya akan berpengaruh terhadap instalasi pengolahan air bersih maupun air limbah. Tingginya nilai angka permanganat identik dengan tingginya pula kandungan zat organik di dalam air. Hal tersebut akan berpengaruh pada jenis dan kadar desinfektan yang digunakan dalam unit pengolahan. Semakin tinggi nilai angka permanganat, terdapat kecenderungan kadar desinfektan yang digunakan dalam unit pengolahan akan semakin meningkat. Selain itu, tingginya kadar permanganat dalam air dapat memicu timbulnya berbagai penyakit pada manusia jika dikonsumsi dalam jumlah besar, seperti menyebabkan kerusakan pada ginjal, hati,kulit, sistem saraf pusat (CNS) dan memberikan efek toksik pada manusia sehingga berbahaya jika terjadi kontak kulit (dalam paparan jumlah tinggi) dan dari kontak mata (korosif) bahkan jika dikonsumsi dalam jumlah yang amat besar dapat memicu timbulnya penuyakit manganism yaitu sejenis penyakit Parkinson, gangguan tulang, osteoporosis, gangguan kardiovaskuler, hati, reproduksi, neurological symptoms dan memicu epilepsi. III. Alat dan Bahan Alat : Erlenmeyer 300 ml Stopwatch Pemanas Listrik Gelas Ukur 5 ml Pipet ukur 10 ml dan 100 ml Buret 25 ml Termometer
Bahan : Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) 8 N yang bebas zat organic Kalium Permanganat (KMnO 4 ) 0,1 N Asam Oksalat (COOH) 2.2H 2 O 0,1 N Asam Oksalat 0,01 N Kalium Permanganat (KMnO 4 ) 0,01 N IV. Cara Kerja a) 100 ml sampel dipipet dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 300 ml, lalu ditambahkan 3 butir batu didih. b) KMnO 4 0,01 N ditambahkan sebanyak beberapa tetes ke dalam sampel hingga terjadi warna merah muda. c) 5 ml asam sulfat 8 N bebas zat organik ditambahkan ke dalam sampel. d) Sampel dipanaskan di atas pemanas listrik pada suhu 105 C ± 2 C. Bila masih terdapat bau H 2 S, pendidihan diteruskan beberapa menit. e) 10 ml larutan baku KMnO 4 0,01 N dipipet dan ditambahkan ke dalam sampel. f) Sampel kemudian dipanaskan hingga mendidih selama 10 menit. g) 10 ml larutan baku asam oksalat 0,01 N dipipet dan ditambahkan ke dalam sampel. h) Kemudian, sampel dititrasi dengan KMnO 4 0,01 N hingga warna merah muda. i) Volume pemakaian KMnO 4 dicatat. V. Data Percobaan Volume titrasi KMnO 4 : sebelum sesudah terpakai KMnO 4 22 39 17ml VI. Pengolahan Data
[( ) ] Sehingga, dapat diperoleh besar angka permanganate dalam sampel sebesar: KMnO 4 mg/l = [( ) ] = [( ) ] = 22,12 mg/l VII. Analisa a. Analisa Percobaan Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui nilai permanganat dengan metode oksidasi suasana asam dalam contoh air dan air limbah yang mempunyai kadar klorida (Cl - ) kurang dair 300 mg/l. Untuk itu digunakan metode titrasi permanganometri dimana larutan di titrasi dengan menggunakan larutan standar KMnO 4 0,01N, dimana titik ahir dari larutan ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi berwarna merah muda. Pertama-tama praktikan memasukkan 100 ml sampel ke dalam Erlenmeyer 300 ml kemudian menambahkan kurang lebih 3 buah batu didih.penambahan batu didih ini dimaksudkan agar ketika larutan dipanaskan nanti panasnya akan merata ke seluruh larutan. Kemudian beberapa tetes KMnO 4 0,01N ditambahkan hingga larutan berwarna merah muda. Penambahan beberapa tetes KMnO 4 ini berfungsi sebagai
indikator zat organik dalam air sampel. Lalu praktikan menambahkan 5 ml asam sulfat 8 N bebas zat organik (seharusnya akan berwarna menjadi merah muda) setelah itu larutan dipanaskan diatas pemanas listrik pada suhu 105 C ± 2 C, namun bila terdapat bau H 2 S, proses pemanasan diteruskan selama beberapa menit. Pemanasan ini bertujuan untuk mengukur jumlah KMnO 4 yang digunakan untuk mengoksidasi seluruh mikroorganisme, sehingga untuk mengetahui jumlah KMnO 4 telah habis digunakan, warna merah mudanya akan semakin hilang (mendekati bening/ kembali seperti warna semula). Kemudian ditambahkan 10 ml larutan baku KMnO 4 lalu panaskan kembali selama 10 menit. Setelah itu 10 ml larutan baku asam oksalat 0,01 N ditambahkna ke dalam larutan lalu titrasi larutan sampel dengan menggunakan kalium permanganat (KMnO 4 ) 0,01 N hingga berwarna merah muda, kemudian catat volume titrasi KMnO 4. b. Analisa Hasil Berdasarkan percobaan, diperoleh data titrasi KMnO 4 sebagai berikut: sebelum Sesudah terpakai KMnO 4 22 39 17ml Kemudian data tersebut diolah dengan menggunakan persamaan: KMnO 4 mg/l = [( ) ] Dimana: d : volume sampel a : volume total KMnO 4 yang digunakan saat titrasi f : merupakan faktor pengenceran sampel Setelah dilakukan pengolahan data, diperoleh kandungan kadar permanganat dalam air sampel sebesar 22,12 mg/l. Kadar ini tergolong tinggi
jika dibandingkan dengan standar Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air yang dibatasi maksimum sebesar 10 mg/l. berdasarkan standar tersebut, dapat disimpulkan bahwa air sampel belum layak untuk dapat menjadi air baku kelas 1 yang diperuntukkan untuk menjadi air baku air minum. Tingginya kadar permanganat dalam air sampel dapat menyebabkan adanya rasa ataupun warna pada air, selain itu tingginya kadar permanganat dalam air dapat memicu timbulnya berbagai penyakit pada manusia jika dikonsumsi dalam jumlah besar, seperti menyebabkan kerusakan pada ginjal, hati,kulit, sistem saraf pusat (CNS) dan memberikan efek toksik pada manusia sehingga berbahaya jika terjadi kontak kulit (dalam paparan jumlah tinggi) dan dari kontak mata (korosif) bahkan jika dikonsumsi dalam jumlah yang amat besar dapat memicu timbulnya penuyakit manganism yaitu sejenis penyakit Parkinson, gangguan tulang, osteoporosis, gangguan kardiovaskuler, hati, reproduksi, neurological symptoms dan memicu epilepsi. Untuk itu, guna menjaga kualitas estetika air dan menjamin kesehatan konsumen, air sampel memerlukan pengolahan lebih lanjut untuk dapat layak dikonsumsi sebagai air baku kelas 1 ataupun air minum. c. Analisa Kesalahan Berdasarkan percobaan penentuan angka permanganat, dapat dimungkinkan terjadi ketidakakuratan data yang disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut: Dalam pengambilan sampel dan larutan tidak tepat pada kondisi terra sehingga dapat mempengaruhi hasil pengukuran akibat volume yang berlebih/ kurang. Ketidakakuratan saat proses pemanasan, hal ini memungkinkan panas belum merata sehingga dapat mempengaruhi hasil.karena mikroorganisme belum teroksidasi secara oksidasi. Adanya gelembung udara saat proses pemipetan sehingga dapat mengakibatkan volume berkurang dan dapat mempengaruhi hasil percobaan sehingga mengakibatkan keakuratan data berkurang. Kurangnya volume KMnO 4 dalam buret ketika proses titrasi sehingga menyulitkan pembacaan volume yang telah digunakan saat titrasi dan dapat
menyebabkan kesalahan pembacaan yang dapat mempengaruhi keakuratan data. Ketidaktelitian dalam proses titrasi sehingga memungkinkan volume KMnO 4 yang digunakan berlebih dan mengakibatkan hasil pengukuran kurang akurat. VIII. Kesimpulan Nilai angka permanganat yang diperoleh dalam praktikum kali ini adalah 22,12 mg/l. Kadar ini tergolong tinggi jika dibandingkan dengan standar Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air yang dibatasi maksimum sebesar 10 mg/l. berdasarkan standar tersebut, dapat disimpulkan bahwa air sampel belum layak untuk dapat menjadi air baku kelas 1 yang diperuntukkan untuk menjadi air baku air minum. IX. Kepustakaan Chemistry for Environmental Engineering and Science.Clair N.Sawyer, Perry L. McCarty, Gene F.Parkin.2003 Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Peraturan Menteri Kesehatan RI nomor 907 tahun 2002 Tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum. X. Lampiran
Gambar 1. Saat diteteskan KMnO 4 0,01 N Gambar 2. Proses Pemanasan