Laporan Kimia Lingkungan "PENENTUAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)"

PERCOBAAN IV

PENENTUAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)

I.              TUJUAN

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan harga COD dari suatu sampel air.

II.           DASAR TEORI

COD juga merupakan parameter yang umum dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran bahan organik pada air limbah. COD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi secara kimia bahan organik di dalam air. Uji COD dapat dilakukan lebih cepat dari pada uji BOD, karena waktu yang diperlukan hanya sekitar 2 jam.

Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O₂) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat – zat organis yang ada dalam 1 liter sampel air. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat – zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mokrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.

Oksigen terlarut adalah banyaknya oksigen yang terkandung didalam air dan diukur dalam satuan ppm. Oksigen yang terlarut ini dipergunakan sebagai tanda derajat pengotor air baku. Semakin besar oksigen yang terlarut, maka menunjukkan derajat pengotoran yang relatif kecil.  Rendahnya nilai oksigen terlarut berarti beban pencemaran meningkat sehingga koagulan yang bekerja untuk mengendapkan koloida harus bereaksi dahulu dengan polutan – polutan dalam air menyebabkan konsusmsi bertambah.

Chemical Oxygen Demand (COD) yaitu jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam sampel air dimana peoksidasi K₂Cr₂O₇ digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Angka yang ditunjukkan COD merupakan ukuran bagi pencemaran air dari zat-zat organik yang secara alamiah dapat mengoksidasi melalui proses mikrobiologis dan dapat juga mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Sebagian besar zat organis melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K₂Cr₂O₇ dalam keadaan asam yang mendidih.

Adapun keuntungan dengan penambahan tes COD dibandingkan tes BOD₅, antara lain:

-      Memakan waktu ±3 jam, sedangkan BOD5 memakan waktu 5 hari;

-      Untuk menganalisa COD antara 50 – 800 mg/l, tidak dibutuhkan pengenceran sampel, sedangkan BOD5 selalu membutuhkan pengenceran;

-      Ketelitan dan ketepatan (reprodicibilty) tes COD adalah 2 sampai 3 kali lebih tinggi dari tes BOD5;

-      Gangguan zat yang bersifat racun tidak menjadi masalah.

Sedangkan kekurangan dari tes COD adalah tidak dapat membedakan antara zat yang sebenarnya yang tidak teroksidasi (inert) dan zat-zat yang teroksidasi secara biologis. Hal ini disebabkan karena tes COD merupakan suatu analisa yang menggunakan suatu oksidasi kimia yang menirukan oksidasi biologis, sehingga suatu pendekatan saja. Untuk tingkat ketelitian pinyimpangan baku antara laboratorium adalah 13 mg/l. Sedangkan penyimpangan maksimum dari hasil analisa dalam suatu laboratorium sebesar 5% masih diperkenankan.

Kandungan COD dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No 82 / 2001 mengenai baku mutu air minum golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 12 mg/l. apabila nilai COD melebihi batas dianjurkan, maka kualitas air tersebut buruk. Air Golongan B yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah menjadi air minum dan keperluam rumah tangga lainnya.

III.        ALAT DAN BAHAN

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

a.      Alat

·         Buret

·         Statif dan klem

·         Erlenmeyer 250 ml

·         Botol semprot

·         Penangas

·         Pipet tetes

·         Gelas ukur

b.      Bahan

·         Larutan asam oksalat

·         Larutan H₂SO₄ 0,02 N

·         Larutan KMnO₄ 0,1 M

·         Aquades

·         Sampel air laut

·         Sampel air sumur

·         Sampel air galon

IV.        PROSEDUR KERJA

Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Menyiapkan sampel yang akan digunakan (sampel air laut, air sumur dan air galon).

2.      Memasukkan 10 ml sampel air laut ke dalam gelas kimia, kemudian menambahkan 0,5 ml larutan H₂SO₄. Kemudian menambahkan lagi 1 ml larutan KMnO₄. Memanaskan sampel tersebut hingga mendidih.

3.      Mendiamkan selama + 2 menit dan menambahkan larutan asam oksalat sebanyak 1 ml.

4.      Menitrasi sampel tersebut dengan menggunakan larutan KMnO₄ dalalam keadaan panas (melakukannya di atas penangas)..

5.      Mengulangi langkah 2 – 4 dengan sampel yang berbeda yaitu sampel air sumur dan sampel air galon

6.      Mencatat hasil yang di peroleh.

V.           HASIL PENGAMATAN

Adapun hasil yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

No	Perlakuan	Volume Titran (mL)
		V1	V2	Vrata-rata
1	Air Laut 10 mL air laut + 0,5 mL H2SO4 0,02 N + 1 mL KmnO4 0,1 M + dipanaskan + 1 mL asam oksalat + dititrasi dengan KmnO4 0,1 M	2,3	2,7	2,5
2	Air galon 10 mL air galon + 0,5 mL H2SO4 0,02 N + 1 mL KmnO4 0,1 M + dipanaskan + 1 mL asam oksalat + dititrasi dengan KmnO4 0,1 M	2,2	1,8	2,0
3	Air sumur 10 mL air sumur + 0,5 mL H2SO4 0,02 N + 1 mL KmnO4 0,1 M + dipanaskan + 1 mL asam oksalat + dititrasi dengan KmnO4 0,1 M	1,4	1,8	1,6

      Persamaan Reaksi

Reduksi   :      MnO₄^-  + 8H⁺  +  5e^-     --->            Mn²⁺  +  4H₂O     (x2)

Oksidasi  :                  C₂O₄^2-           --->            2CO₂   +  2e^-          (x5)

 

                2MnO₄^- +  16H⁺  + 10e^-     --->          2Mn²⁺  + 8H₂O

 5C₂O₄^2-      --->            10CO₂  + 10e^-

Redoks    :  2MnO₄^-  + 16H⁺  + 5C₂O₄^2-    --->       2Mn²⁺ + 8H₂O  + 10CO₂

      Perhitungan

1.    Untuk sampel air laut

2.    Untuk sampel air galon

3.    Untuk sampel air sumur

VI.        PEMBAHASAN

COD adalah jumlah oksigen (mg O₂) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zatzat organis yang ada dalam 1 liter saampel air, dimana pengoksidasi  atau digunakan sebagai sumber oksigen. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat zat  organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air (Tim Pengajar, 2011).

Percobaan ini dilakukan bertujuan untuk tujuan untuk mengetahui kadar oksigen terserap dari suatu sampel air. Sampel air yang digunakan yaitu sampel air laut, air sumur dan air galon. Percobaan ini menggunakan Permanganat sebagai zat pengoksidasinya sehingga prosesnya disebut permanganometri. Prinsip titrasi permanganometri adalah berdasarkan reaksi oksidasi dan reduksi.

Pada percobaan ini yaitu menentukan kadar oksigen yang terserap terhadap tiga sampel air. Hal yang pertama dilakukan yaitu mengukur 10 ml sampel air kemudian memasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml setelah itu menambakan asam sulfat pekat sebanyak 0,5  ml dan menambahkan kembali 1 ml larutan KMnO₄. Kemudian sampel tersebut di panaskan hingga mendidih, setelah mendidih mendiamkan selama 2 menit lalu ditambahkan larutan asam oksalat. Adapun fungsi pendinginan tersebut yaitu untuk memperoleh kesetimbangan pada larutan. Setelah itu, sampel tersebut di titrasi dalam keadaan panas dengan menggunakan KMnO₄. Dimana menitrasi dalam keadaan panas dilakukan karena reaksi tidak dapat berlangsung pada suhu kamar. Kemudian menitrasi larutan tersebut hingga titik ekivalen terjadi yaitu di tandai dengan adanya perubahan warna dari ungu  menjadi merah muda dan terdapat endapan.

Dengan menggunakan metode titrasi permanganometri. Sampel air yang dimasukkan kedalam Erlenmeyer mengandung senyawa organik. Penentuan zat organik dengan cara oksidasi dapat dilakukan dalam suasana asam atau basa. Diketahui bahwa air yang digunakan kemungkinan mengandung banyak ion seperti ion Cl^- sehingga menggunakan metode asam. Pada prinsipnya untuk penentuan zat organik menggunakan metode asam, zat organik di dalam sampel dioksidasi oleh KMnO₄ berlebih dalam keadaan asam dan panas (Anonim, 2011).

Pada percobaan ini sebelum menambahkan KMnO₄ larutan terlebih dahulu ditambahkan dengan larutan asam sulfat atau H₂SO₄ untuk membuat suasana asam dan pemanasan yang dilakukan karena KMnO₄ dapat mengoksidasi dalam keadaan asam dan panas. Asam sulfat adalah asam yang paling sesuai, karena tidak bereaksi terhadap permanganat dalam larutan encer. Larutan yang terbentuk akan menjadi berwarna ungu karena kelebihan KMnO₄ . Sisa pengoksidasi KMnO₄  dapat dinetralkan  dengan cara menambahkan larutan asam oksalat H₂C₂O₄ berlebih_.  Jadi, larutan asam oksalat berfungsi untuk mereduksi dengan larutan asam oksalat  hingga larutan berubah warna menjadi bening dari yang awalnya berwarna ungu pekat (SVEHLA, 1985).

Larutan yang terbentuk (bening) akan kelebihan asam oksalat. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO₄ atau kalium permanganat menjadi warna merah muda dengan reaksi :

2 KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 10CO₂ + K₂SO₄

Kalium permanganat merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Pereaksi ini dapat dipakai tanpa penambahan indikator, karena mampu bertindak sebagai indikator. Oleh karena itu pada larutan ini tidak ditambahkan indikator apapun dan langsung ditambahkan dengan larutan asam oksalat yang merupakan standar yang baik untuk standarisasi permanganat dalam suasana asam. Larutan ini mudah diperoleh dengan derajat kemurnian yang tinggi. Reaksi ini berjalan lambat pada temperatur kamar dan biasanya diperlukan pemanasan hingga 60^OC. Bahkan bila pada temperatur yang lebih tinggi reaksi akan berjalan makin lambat dan bertambah cepat setelah terbentuknya ion mangan (II) (Effendi, 2003).

Pada ketiga sampel tersebut untuk mengetahui oksigen terserap pada setiap sampel dengan proses titrasi volume KMnO₄ yang digunakan berbeda-beda untuk sampel air laut volume yang digunakan yaitu 2,5 mL, pada sampel air galon volume yang digunakan yaitu 2,0 mL, dan sampel yang terakhir yaitu sampel air sumur volume yang digunakan yaitu 1,6 ml. Adapun berdasarkan perhitungan, diperoleh kadar COD dari tiap sampel air yaitu kadar COD untuk air laut 7,9 mg/L, air galon 6,32 mg/L dan air sumur 5,05 mg/L.

Dari hasil di atas, dapat dilihat kadar COD dari air laut lebih besar dari sampel air lainnya. Hal ini disebabkan kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan laut, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis oleh tumbuhan-tumbuhan laut. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada jenis, stadium dan aktifitasnya. Kadar COD air laut pada percobaan ini tinggi karena air laut yang diambil, merupakan air laut pada permukaan (Kurniawan, 2009).

COD yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan misalnya kalium dikromat untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat dalam air Kandungan COD dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No 82 / 2001 mengenai baku mutu air minum golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 12 mg/l. apabila nilai COD melebihi batas dianjurkan, maka kualitas air tersebut buruk (Jevon, 2011)

VII.     KESIMPULAN

COD atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan   untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam satu liter sampel air, Dari percobaan yang telah di lakukan dapat di ketahui harga COD pada setiap sampel. Pada sampel air laut nilai COD yaitu 7,9 mg/l, pada sampel air galon harga COD yang di peroleh yaitu 6,32 mg/l dan pada sampel air sumur COD yaitu 5,05 mg/l.