ANALISIS KUALITAS AIR TANAH DENGAN PARAMETER FISIKA DAN KIMIA Pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Makalah Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Kimia Lingkungan

Disusun oleh: Chitta Putri Noviani 109096000007

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI JAKARTA 2011 M / 1433 H

1

ABSTRAK Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Karena untuk mendapatkan air yang bersih, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya. Dilakukan analisis terhadap parameter air tanah, uji sifat fisik dan kimia. Uji sifat fisik, yaitu pH pada sampel 5B menunjukkan bahwa nilai pH sampel berada dibawah batas yang diperbolehkan. Sedangkan uji sifat fisik temperature semua sampel berada pada temperature yang sesuai. Uji sifat kimia, yaitu kadar fosfat dengan metode asam askorbat dan ammonia dengan metode Phenat, semua sampel menunjukkan masih dibawah batas maksimum yang yang diperbolehkan. Sedangkan untuk uji Fe pada sampel 2A, 2B, 3B, 4A, 4B, 6A, 6B konsentrasinya melebihi kadar maksimum dan uji Mn pada semua sampel kecuali 1B, 5A dan 6A telah melebihi batas kadar maksimum yang diperbolehkan. Kata Kunci : air tanah, pH, temperature, fosfat, ammonia, Fe, Mn, metode Asam Askorbat, metode Phenat

2

ABSTRAC Today the water becomes a problem that needs careful attention and scrutiny. Because to get clean water, according to certain standards, is now an expensive item because it has a lot of water polluted by a variety of waste from human activities, both of the activities of house hold waste, waste from industrial activities and other activities. Conducted an analysis of ground water parameters, test of physical and chemical properties. Test the physical properties, namely pH on the sample 5B show that the sample pH value is below the exposure limits. While testing the physical properties of temperatures of all samples are at the appropriate temperature. test chemical properties, namely levels of phosphate by the method of ascorbic acid and ammonia with Phenat method, all samples show still below the maximum limit allowed. As for the test Fe on the sample

2A, 2B, 3B, 4A, 4B, 6A, 6B, that concentration exceed the maximum limit and test Mn levels in all samples except for 1B, 5A and 6A have exceeded them maximum allow able levels. Key words: groundwater, pH, temperature, phosphate, ammonia,Fe, Mn, ascorbic acid method, the Phenat method

3

DAFTAR ISI Abstrak Daftar Isi ............................................................................................................. i Daftar Tabel ....................................................................................................... iii Daftar Gambar .................................................................................................... iv Kata Pengantar ................................................................................................... v BAB I Pendahuluan A. B. C. D. BAB II Latar Belakang ........................................................................... 1 Tujuan Penelitian ....................................................................... 2 Manfaat Penelitian ..................................................................... 2 Pembatasan Masalah .................................................................. 2

Tinjauan Pustaka A. Air ............................................................................................. 3 1. Pengertian Air ...................................................................... 3 2. Sifat Fisik dan Kimia Air ..................................................... 3 B. Air Tanah ................................................................................... 4 1. Pengertian Air Tanah ........................................................... 4 2. Pencemaran Air Tanah ......................................................... 7 C. Standar Kualitas Air ................................................................... 7 D. Sampling air ............................................................................... 8 E. Parameter Analisis ..................................................................... 10 F. Metode Penentuan Kualitas Air Tanah ...................................... 12 1. Metode Asam Askorbat ........................................................ 12 2. Metode Phenat ...................................................................... 13 G. Instrumentasi .............................................................................. 13 1. Spektrofotometer UV-Vis .................................................... 13 2. Atomic Absorption Spectrophotometre (AAS) .................... 14

BAB III

Metodologi Penelitian 1. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................. 15 2. Bahan dan Alat Penelitian ..................................................... 15 3. Prosedur Penelitian ................................................................ 15

BAB IV

Hasil dan Pembahasan ...................................................................... 21

4

BAB V

Penutup A. Kesimpulan ................................................................................ 31 B. Saran ........................................................................................... 32

Daftar Pustaka

5

DAFTAR TABEL Tabel 1. Lokasi Sampling .................................................................................. 21 Tabel 2. Hasil Analisa Uji Fisik Sampel ............................................................ 22 Tabel 3. Absorbansi Larutan Standar Fosfat ....................................................... 23 Tabel 4. Konsentrasi Fosfat dalam Sampel ......................................................... 24 Tabel 5. Konsentrasi Ammonia dalam Sampel ................................................... 26 Tabel 6. Absorbansi Larutan Standar Fe ............................................................. 28 Tabel 7. Nilai Absorbansi dan Konsentrasi Fe Sampel....................................... 28 Tabel 8. Absorbansi Larutan Standar Mn ........................................................... 29 Tabel 9. Nilai Absorbansi dan Konsentrasi Mn Sampel ..................................... 30

6

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sumber Air Tanah ............................................................................. 5 Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fosfat............................................ 24 Gambar 3. Reaksi Pembentukan Kompleks Indofenol ....................................... 25 Gambar 4. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Ammonia...................................... 26 Gambar 5. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe ................................................. 28 Gambar 6. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Mn ............................................... 29

7

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penulisan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Praktikum Kimia Lingkungan di bawah bimbingan dosen, Ir. Etyn Yunita, M.Si dan Nita Rosita, S.Si. Selain itu, makalah ini juga disusun agar saya dan teman mahasiswa prodi Kimia 2009 Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dapat lebih memahami prinsip sampling dan analisis air tanah serta dapat mengetahui kadar pencemar air tanah pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Saya menyadari bahwa sebagai manusia yang memiliki keterbatasan, tentu hasil karya ini tidak mungkin luput dari kekurangan. Dengan upaya dan semangat peningkatan pemahaman Islam, saya senantiasa mengharapkan kontribusi pemikiran Anda, baik berupa saran, maupun kritik demi penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Ciputat, 24 Desember 2011

Penulis

8

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air mempunyai manfaat yang sangat vital bagi kehidupan, karenanya tidak ada makhluk yang dapat bertahan hidup tanpa air. Suplai air di alam tidak akan habis karena air mengalami siklus yang terus menerus sebagaimana digambarkan dalam siklus hidrologis. Kualitas air dapat turun ke tingkat dimana air tidak berguna lagi, membahayakan atau bahkan mematikan. Meskipun secara global kuantitas air di alam tidak pernah berubah,tetapi kualitasnya terus mengalami penurunan jika tidak dijaga dengan ketat melalui kontrol kualitas.

Manfaat air macam-macam misalnya untuk diminum, untuk zat makanan pada tumbuhan, zat pelarut, pembersih dan sebagainya.Oleh karena itu penyediaan air merupakan salah satu kebutuhan utama bagi manusia untuk kelangsungan hidupnya dan menjadi faktor penentu dalam kesehatan dan kesejahteraan manusia. Air yang bersih mutlak diperlukan, kerena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan penyakit, terutama penyakitpenyakit perut. Dari penelitian-penelitian yang dilakukan, bahwasanya penduduk yang menggunakan air bersih mempunyai kecenderungan lebih kecil untuk menderita sakit dibandingkan dengan penduduk yang menggunakan air yang tidak bersih. Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Karena untuk mendapatkan air yang bersih, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya. Oleh karena itu, analisis air sangat diperlukan untuk mengetahui apakah air yang digunakan oleh kegiatan manusia, khususnya untuk konsumsi secara tidak langsung, masih layak digunakan atau tidak.

9

B. Tujuan Penelitian 1. Dapat melakukan pengambilan sampel air untuk pengujian kualitas air 2. Dapat melakukan uji fisik kualitas air 3. Mengetahui kadar bahan pencemar air tanah pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan 4. Meningkatkan dan menambah pengetahuan kepada mahasiswa dalam hal kualitas lingkungan

C. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah dapat memberikan informasi kepada mahasiswa khususnya, dan masyarakat pada umumnya, kelayakan air tanah pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

D. Batasan Masalah Dalam laporan ini peneliti hanya melakukan uji pH, temperatur, menentukan kadar fosfat, ammonia, dan logam besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam sampel air tanah pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang digunakan untuk keperluan sehari-hari (makan, minum, mencuci sayuran, dll).

10

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Air 1. Pengertian Air Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil) tersedia di bumi.

Air

merupakan

sesuatu

yang

berbentuk

cair

yang

bisa

menyesuaikan bentuk sesuai dengan wadahnya. Air juga merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting karena digunakan untuk minum, masak, dan mencuci. Tetapi tidak semua air baik digunakan karena air yang baik mempunyai ciri-ciri khusus yang menerangkan bahwa kualitas air itu baik.

2. Sifat Fisik dan Kimia Air Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila 11

berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-). B. Air Tanah 1. Pengertian Air Tanah Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan. Menurut Herlambang (1996) air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan 12

lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Menurut Krussman dan Ridder (1970) dalam Utaya (1990) bahwa macam-macam akifer sebagai berikut:

Gambar 1. Sumber Air Tanah Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai 70%. Air tanah adalah bagian air yang berada pada lapisan permukaan tanah. Kedalaman air tanah tidak sama ada setiap tempat tergantung pada tebal-tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan lapian air tanah tersebut. Permukaan yang merupakan bagian atas dari tubuh air disebut permukaan preatik. Volume air yang meresap ke dalam tanah tergantung pada jenis lapisan batuannya. Terdapat dua jenis lapisan dalam tanah yaitu lapisan kedap air (impermeable) dan lapisan tak kedap air (permeable). Kadar pori lapisan kedap sangat kecil sehigga kemampuan untuk meneruskan air juga kecil. Kadar pori adalah jumlah ruang di celah butirbutir tanah yang dinyatakan dalam bilangan persen. Sedangka pori kadar lapisan tak kedap air cukup besar. Oleh karena itu kemampuan untuk 13

meneruskan air juga besar. Air hujan yang jatuh di daerah ini akan terus meresap ke bawah sampai berhenti di suatu tempat setelah tertahan oleh lapisan yang kedap. Contoh lapisan tembus air ialah pasir, padas, kerikil dan kapur. Lapisan-lapisan ini merupakan tempat-tempat persediaan air yang baik karena merupakan tempat berkupulnya air sehingga pada lapisan-lapisan tersebut terbentuk tubuh air. Selain lapisan kedap dan lapisan tak kedap juga terdapat lapisan peralihan yang merupakan variasi dari kedua jenis lapisan tersebut. Tekanan air yang timbul dari air tanah tak bebas tergantung pada perbedaan tinggi antara suatu tempat dengan daerah tangkapan hujannya. Pada daerah yang letak air tanahnya lebih rendah dari permukaan air tanahpada daerah tangkapan hujannya, ir akan memancar keluar dari sumur yang di bor atau biasa disebut sumur artesis. Air artesis ini biasanya sangat penting bagi daerah yang kondisi tanahnya kering, air artesis ini dapat memberikan air sebanyak 8.000.000 m3 perhari. Lapisan tanah kaitannya dengan kemampuan menyimpan dan meloloskan air dibedakan atas empat lapisan yaitu:

1. Aquifer, adalah lapisan yag dapat menyipan dan mengalirkan air dalam jumlah besar. Lapisan batuan ini bersifat permeable seperti kerikil, pasir dll. 2. Aquiclude, adalah lapisan yang dapat menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah besar, seperti lempung, tuff halus dan silt. 3. Aquifuge, adalah lapisan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air, contohnya batuan granit dan batuan yang kompak. 4. Aquifard, adalah lapisan atau ormasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat melooskan air dalam jumlah yang terbatas.

14

2. Pencemaran Air Tanah Pencemaran air dapat dikelompokkan ke dalam dua kategori yaitu: sumber langsung dan sumber tidak langsung. Sumber sumber langsung adalah buangan yang berasal dari sumber pencemarnya yaitu limbah hasil pabrik atau suatu kegiatan dan limbah domestik berupa buangan tinja dan buangan air bekas cucian,serta sampah. Pencemaran terjadi karena buangan ini langsung di buang ke dalam badan air, (system) seperti sungai, kanal, parit atau selokan. Sedangkan sumber sumber tidak langsung adalah kontaminan yang masuk melalui air tanah akibat adanya pencemaran pada air permukaan baik dari limbah industri maupun dari limbah domestic.

C. Standar Kualitas Air Sifat fisika dan komposisi kimia air tanah yang menentukan mutu air tanah secara alami sangat dipengaruhi oleh jenis litologi penyusun akuifer, jenis tanah/batuan yang dilalui air tanah, serta jenis air asal air tanah. Mutu tersebut akan berubah manakala terjadi intervensi manusia terhadap air tanah, seperti pengambilan air tanah yang berlebihan, pembuangan libah, dll Air tanah dangkal rawan (vulnerable) terhadap pencemaran dari zat-zat pencemar dari permukaan. Namun karena tanah/batuan bersifat melemahkan zat-zat pencemar, maka tingkat pencemaran terhadap air tanah dangkal sangat tergantung dari kedudukan akuifer, besaran dan jenis zat pencemar, serta jenis tanah/batuan di zona takjenuh, serta batuan penyusun akuifer itu sendiri. Mengingat perubahan pola imbuhan, maka air tanah dalam di daerah-daerah perkotaan yang telah intensif pemanfaatan air tanahnya, menjadi sangat rawan pencemaran, apabila air tanah dangkalnya di daerah-daerah tersebut sudah tercemar. Air tanah yang tercemar adalah pembawa bibit-bibit penyakit yang berasal dari air (water born diseases).

15

Dalam menjamin bahwa air itu aman, higienis dan baik serta dapat digunakan untu konsumsi baik secara langsung ataupun tidak langsung, maka harus terpenuhi syarat- syarat berikut : 1. Syarat Fisika Syarat fisika air adalah harus bersih, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Adanya perubahan sifat fisika dapat diketahui sejauh mana kualitas air tersebut, tetapi bukan berarti bila sifat fisiknya baik, maka kualitas air tersebut baik juga, tetapi harus dilakukan pengujian parameter lainnya. Yang termasuk ke dalam parameter fisika adalah bau, warna, rasa, temperatur, padatan terlarut, padatan tersuspensi dan kekeruhan. 2. Syarat Kimia Air minum yang baik harus tidak mengandung unsur-unsur kimia yang jumlahnya melebihi batas standar air. Parameter ini merupakan pengujian yang lebih kuat daripada parameter fisika dalam penentuan kualitas air. Yang termasuk ke dalam parameter kimia adalah kesadahan, alkalinitas, besi, mangan, klorida, zat organik, sulfat, fosfat, logam berat dan nitrogen (nitrat, nitrit dan amonia).

D. Sampling Air Pengambilan sampel atau sampling adalah mendapatkan bagian yang mewakili parameter dalam air yang akan diambil sampelnya. Pengambilan sampel air dilakukan sesuai dengan ketentuan dan tujuan penggunaannya. Sampel-sampel harus menggambarkan kondisi yang sebenarnya pada titik pengambilan sampel. Volume dan frekuensi pengambilan sampel harus cukup. Setiap sampel ditempatkan pada tempat tertutup, dan tidak mempengaruhu parameter dalam air dan diberi label.

Pengambilan sampel berbeda-beda untuk setiap jenis sampel; ada sampel sesaat, sampel gabungan waktu, dan sampel gabungan tempat. Sampel sesaaat

16

(Ram Sample) adalah sampel yang mewakili keadaan air pada suatu saat dari suatu lokasi. Sampel Gabungan Waktu (Composite Sample) adalah campuarn sampel-sampel sesaat yang diambil dari lokasi yang berbeda. Sampel gabungan tempat (Integrated Sampel) adalah campuran sampel-sampel sesaat yang diambil dari lokasi yang berbeda pada waktu yang sama.

Cara kerja pengambilan sampel sesaat dapat digunakan untuk pengambilan sampel air dari sumur, danau, parit, sungai, laut, saluran pipa, bak penampungan generator uap, kolam, menara, dan saringan air yang bertekanan. Sampel digunakan untuk analisa kimia, fisika, bakteriologis, dan radioaktivitas. Bubuhkan bahan-bahan kimia sebagai pengawet pada sampel air untuk analisa kimia, fisika, radioaktivitas sesuai dengan unsure-unsur yang akan diperiksa dan cara ujinya. Batasan waktu antara pengambilan dan analisa sampel, harus sesingkat mungkin. Beri label atau penandaan pada masingmasing sampel seperti: 1). Nomor sampel; 2). Tanggal dan waktu pengambilan sampel; 3). Sumber sampel; 4). Titik lokasi; 5). Sehu dan kecepatan alir; 6). Tipe dan jumlah sampel; 7). Hasil analisa lapangan; 8). Tanda tangan pengambil sampel.

Cara kerja pengambilan sampel gabungan waktu dapat digunakan untuk pengambilan sampel dari suatu persediaan aliran air atau sumber air yang bertekanan. Sampel digunakan untuk analisa kimia dan fisika. Bahan-bahan, pereaksi dan volume pengambilan sampel sesuai dengan pengambilan sampel sesaat.

Cara kerja pengambilan sampel gabungan tempat dapat diperguanakan untuk pengambilan sampel air sungai, danau laut, dan bak penampung. Sampel digunakan untuk analisa kimia, fisika, dan radioaktivitas. Bahanbahan, pereaksi, dan volume pengambilan sampel sesuai dengan pengambilan sampel sesaat.

17

E. Parameter Analisis Air a. pH pH air merupakan parameter yang penting karena dapat mengetahui kemampuan air untuk membentuk kerak (suasana basa) atau menyebabkan korosi (suasana asam) dan untuk menyokong kehidupan mikroorganisme. Prinsip dasar pengukuran pH adalah secara elektrometri. Pengukuran pH ini memanfaatkan hubungan antara konsentrasi ion H+ dengan besarnya potensial sel. b. Suhu Temperature adalah salah satu parameter yang menentukan kelayakan suatu sumber air dapat dikonsumsi, karena suhu sangat berperan dalam reaksi-reaksi kimia dan pertumbuha mikroba dalam air. Mikroba yang merugikan bagi makhluk hidup dapat hidup pada temperature tertentu sehingga jika kita menaikkan atau menurunkan temperature, maka pertumbuhan mikroba tersebut terganggu. c. Phospat (PO43-) Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Di daerah pertanian ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai melalui drainase dan aliran air hujan. Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Bila kadar fosfat dalam air rendah, seperti pada air alam (< 0,01 mg P/L), pertumbuhan dan ganggang akan terhalang. d. Ammonia (NH4+) Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan

18

nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Keberadaannya dalam air dapat mempengaruhi perubahan sifat fisik air dan kesehatan manusia yang mengkonsumsi air tersebut. e. Besi (Fe3+) Mangan (Mn2+) Mineral yang sering terkandung dalam air dengan jumlah besar adalah Fe. Apabila Fe tersebut berada dalam jumlah yang banyak, maka akan muncul berbagai gangguanlingkungan. Kadar Fe dalam air tanah di wilayah Jakarta semakin meningkat. Beberapa sumur memiliki kadar Fe yang melebihi standar baku mutu. Intake Fe dalam dosis besar pada manusia bersifat toksik karena besi Fe2+ bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan radikal bebas. Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu-abu keputihan, memiliki sifat yang mirip dengan besi (Fe), merupakan logam keras, mudah retak, dan mudah teroksidasi. Logam Mn merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, baik dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Logam Mn bereaksi dengan air dan larut dalam larutan asam. Kadar Mn meningkat sejalan dengan meningkatnya aktivitas manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar.

Mangan yang bersumber dari aktivitas manusia dapat masuk kelingkungan air, tanah, udara, dan makanan. Kadar mangan dalam dosis tinggi bersifat toksik. Kandungan besi atau mangan dalam air berbahaya bagi kesehatan. Jika zat tersebut berada dalam air maka dapat menyebabkan rasa tidak enak dan noda. Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah, kerusakan usus, penuaan dini hingga kematian mendadak, mudah marah, radang sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit kehitam hitaman, sakit kepala, dan gagal hati. ubuh manusia

19

mengandung Mn sekitar 10 mg dan banyak ditemukan di liver, tulang, dan ginjal. Kelebihan Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi. Toksisitas Mn hampir sama dengan nikel dan tembaga.

F. Metode Penentuan Kualitas Air Tanah 1. Metode Asam Askorbat untuk Pengukuran Fosfat pada Air Fosfat yang berasal dari air atau air limbah alami biasanya berbentuk sebagai senyawa fosfat saja. Senyawa fosfat dapat diklasifikasikan sebagai orthofosfat, fosfat yang terkondensasi (pyro, metha, polifosfat lainnya), dan senyawa fosfat yang terikat secara organic. Senyawa-senyawa fosfat yang dapat dideteksi dengan cara colometri tanpa hidrolisis atau oksidasi dengan pemanasan sampel disebut sebagai fosfor reaktif atau ortho fosfat. Hidrolisis asam pada titik didih air mengubah fosfat terlarut atau fosfat partikulat yang terkondensasi menjadi orthofosfat terlarut. Istilah fosfat yang terhidrolisis asam lebih disukai daripada fosfat terkondensasi. Fraksi-fraksi senyawa fosfat yang terkonversi menjadi orthofosfat hanya oleh proses oksidasi yang destruktif dari zat-zat organic disebut sebagai fosfat organic. Total fosfat seperti juga fraksi fosfat yang terlarut atau tersuspensi dapat dibagi secara analitik menjadi 3 bagian seperti tersebut diatas. Metode ini menggunakan teknik oksidasi perssulfat untuk membebaskan/ menetapkan fosfat organic. Metode colometrik yang dipergunakan adalah metode asam askorbat. Ammonium molibdat dan potassium antimonil fosfomolibdat yang teredeuksi menjai

molybdenum yang berwarna biru oleh asam askorbat. Metode asam askorbat dapat dipergunakan untuk penetapan bentuk-bentuk fosfat tertentu di dalam air minum, air permukaan, air payau, air limbah rumah tangga, dan limbah industry. Cara uji ini digunakan untuk penentuan kadar fosfat yang terdapat dalam air atau

20

air limbah antara 0.01-1.0 mg/L PO4-P dengan menggunakan metode asam askorbat dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 880nm.

2. Metode Phenat untuk Pengukuran Ammonia (NH3-N) dalam Air Ammonia dan hipoklorit dengan katalis sodium nitroprusside akan menghasilkan intensitas senyawa biru dari indofenol yang diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 640nm. Cara uji ini digunakan untuk penentuan kadar ammonia (NH3-N) dalam sampel aair dengan metode Phenat yaitu dengan menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 640nm dan dengan konsentrasi NH3-N antara 0.1 mg/L sampai 0.6 mg/L

G. Instrumentasi 1. Spektrofotometer UV-VIS Spektrofotometri ialah suatu analisis berdasarkan pengukuran intensitas cahaya yang dipancarkan (It) dan secara tidak langsung cahaya yang diabsorb (Ia) yang tergantung oleh warna dari suatu zat. Sedangkan alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya tersebut disebut Spektrofotometer. Hukum yang berlaku pada spektrofotometer adalah Lambert-Beer. Persamaannya : A = .c.t Dimana : A = absorbansi = epsilon (tetapan) C = konsentrasi t = tebal cuvet

Pada Spektrofotometer terbagi dalam 4 bagian penting, yaitu: a. Sumber cahaya (sinar)

21

b. Monokromator c. Cuvet d. Detektor

2. Atomic Absorption Spectrophotometre (AAS) Spektrofotometer serapan atom adalah metode analisis

berdasarkan pada pengukuran radiasi cahaya yang diserap oleh atom bebas. Analisis mengunakan spektrofotometer serapan atom ini mempunyai keuntungan berupa analisisnya sangat peka dan cepat, pengerjaanya relative sederhana. Prinsip dasar SSA yang didasarkan pada proses penyerapan energy radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat energy dasar akan memberikan energy menjadi bacaan absorbans yang sebanding dengan konsentrasi. Komponen-komponen utama yang menyusun spektrofotometer serapan atom adalah sumber cahaya, atomizer, monokromator, detektor dan penampilan data.

22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Lingkungan Pusat

Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta sejak 27 September 2011 sampai 17 Oktober 2011.

2. Bahan dan Alat Penelitian Sampel yang digunakan adalah air tanah dari rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Bahan yang digunakan adalah Air suling H2SO4 5N, Kalium antimonil tartrat, Ammonium molibdat, Asam askorbat Larutan Fenol (C6H5OH), Natrium Nitroprusida (C5FeN6Na2O) 0,5 %, Larutan Alkalin Sitrat (C6H5Na3O7), Natrium Hipoklorit (NaOCl) 5%, Larutan Pengoksidasi, Larutan induk Ammonia 1000 mg/L, Larutan baku Ammonia 100 mg/L, Larutan baku Ammonia 10 mg/L, Larutan induk Fe 1000 ppm, Larutan induk Mn 1000 ppm, HNO3 pekat, Sampel Standar 1,0 ppm; 3,0 ppm; dan 6.0 ppm. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah UV-VIS Spektrofotometer, Timbangan analitik, Labu Erlenmeyer 125 mL, Labu ukur 100 mL; 250 mL; dan 1000 mL, Gelas ukur 25 mL dan 50 mL, Pipet volumetric 2 mL; 5 mL; 10 mL; 20 mL; dan 25 mL, Gelas piala 1000 mL, Neraca analitik, Erlenmeyer 50 mL, Pipet tetes, AAS ( Atomic Absorption Spectrophotometer ), Gelas ukur 100 mL, Beker glass 100 mL, Pipet mikro, 3. Prosedur Penelitian 1. Persiapan wadah sampel Untuk analisa kimia, dibutuhkan wadah penyimpan sampel yang bersih dari kontaminan, yang dapat mengganggu hasil analisis. Pertama dibersihkan dan dicuci botol sampel dengan sabun atau deterjen, kemudian 23

dibilas botol tersebut dengan air suling hingga bersih. Lalu dibilas wadah tadi menggunakan larutan HNO3. Setelah membalikkan botol sampel. 2. Pengambilan air sampel Untuk analisis kimia dan fisika dari sampel air, pengambilan sampel memiliki beberapa langkah. Dalam pengambilan sampel pada aliran di bawah tekanan, diatur laju air 500ml/menit. Pengambilan sampel air dari kran atau klep, digunakan pipa sambungan yang masuk ke dalam botol. Dialirkan sampel air beberapa saat hingga air meluap sampai 10 kali volume botol sampel. Ditutup botol sampel dengan segera, dihindari kontaminasi dengan udara. 3. Analisa Uji Fisik Parameter yang diuji pada uji fisik ini ada dua, yaitu nilai pH dan temperatur dari sampel air minum isi ulang. Kedua uji ini dilakukan bersamaan dengan menggunakan alat pH-meter, yaitu dengan cara menyiapkan sampel dalam suatu wadah. Dibersihkan pH-meter itu, dibilas lagi botol tadi

menggunakan air suling hingga bersih. Kemudian dikeringkan dengan cara

menggunakan aquades. Kemudian dikalibrasi menggunakan larutan pH standard. Kemudian dibersihkan kembali dengan aquades, lalu dicelupkan pH-meter pada sampel hingga nilai pH dan temperatur yang terbaca stabil.

4. Analisis Kadar Fosfat 1) Pembuatan Larutan a) Larutan H2SO4 5 N Dimasukkan dengan hati-hati 70 mL asam sulfat pekat ke dalam gelas piala yang berisi 300 mL air suling dan diletakkan pada penangas es. Larutan diencerkan dengan air suling sampai 500 mL lalu dihomogenkan.

24

b) Larutan kalium antimonil tartrat Sebanyak 1.3715 g kalium antimonil tartrat dilarutkan dengan 400 mL air suling dalam labu ukur 500 mL yang kemudian ditambahkan air suling hingga tepat tanda tera dan dihomogenkan. c) Larutan ammonium molibdat Sebanyak 20 g ammonium molibdat dilarutkan ke dalam 500 mL air suling kemudian dihomogenkan. d) Larutan Asam Askorbat Sebanyak 1.76 g asam askorbat dilarutkan ke dalam 100 mL air suling. e) Larutan Campuran Dicampurkan secara berturut-turut 50 mL H2SO4 5N, 5 mL larutan kalium antimonil tartrat, 15 mL larutan ammonium molibdat dan 30 mL larutan asam askorbat. 2) Pembuatan Kurva Kalibrasi Dibuat deret standar dengan memipet 0; 1; 2; 3; 4; 5 larutan baku fosfat yang mengandung 10 mg P/L dan dimasukkan masingmasing ke dalam labu ukur 50 mL. ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera kemudian dihomogenkan sehingga diperoleh kadar fosfat 0.0 mg P/L; 0.2 mg P/L; 0.4 mg P/L; 0.8 mg P/L; 1.0 mg P/L. Di optimalkan alat spektrofotometer sesuai dengan petunjuk alat untuk pengujian kadar fosfat. Dipipet larutan kerja dan dimasukkan masingmasing ke dalam Erlenmeyer. Setelah itu ditambahkan 1 tetes indicator fenolftalin. Jika terbentuk warna merah muda, ditambahkan tetes demi tetes H2SO4 5N sampai warna hilang. Kemudian ditambahkan 8 mL larutan campuran dan dihomogenkan. Larutan tersebut dimasukkan kedalam kuvet pada alat spektrofotometer, lalu dibaca dan dicatat serapan masuknya pada panjang gelombang 880 nm dalam kisaran waktu antara 10-30 menit. 3) Pengukuran Sampel

25

Dipipet 25 mL sampel uji secara duplo dan dimasukkan masing-masing ke dalam Erlenmeyer. Ditambahkan 1 tetes indicator fenolftalin. Jika terbentuk warna merah muda, ditambahkan tetes demi tetes H2SO4 5N sampai warna hilang. Setelah itu ditambahkan 8 mL larutan campuran kemudian dihomogenkan. Dimasukkan larutan tersebut kedalam kuvet pada alat spektrofotometer, lalu dibaca dan dicatat serapan masuknya pada panjang gelombang 880 nm dalam kisaran waktu antara 10-30 menit. 5. Analisis Kadar Ammonia (NH4+) 1) Pembuatan larutan a) Larutan Fenol (C6H5OH) Dicampurkan 11.1 mL Fenol yang dicairkan (kadar Fenol 89 %) dengan etil alcohol 95 % didalam labu ukur 100 mL. Diencerkan dengan aquades hingga batas tanda tera dan dihomogenkan b) Larutan Nitroprusida (C5FeN6Na2O) 0.5 % Dilarutkan 0.5 gram Natrium Nitroprusida dalam 100 mL air suling lalu dihomogenkan. c) Larutan hipoklorit (NaOCl) 5 % Catatan : larutan yang tersedia di pasaran berkonsentrasi 5 %, larutan ini akan terdekomposisi setelah segel dilepas, oleh karena itu ganti larutan setelah 2 bulan. d) Larutan pengoksidasi Dicampurkan 100 mL larutan alkalin sitrat dengan 25 mL larutan NaOCl 5 %. Larutan ini harus disiapkan setiap kali sebelum pengujian. e) Larutan induk Ammonia 1000 mg/L Dilarutkan 3.819 g NH4Cl (yang sudah dikeringkan pada 100oC dengan 100 ml aquades dalam labu ukur 1 L. Diencerkan hingga batas tanda tera dengan aquades Setiap 1 mL larutan ini mengandung 1 mg N /L = 1 mg NH3 /L.

26

2) Kalibrasi Dipipet 0.0 mL; 1 mL; 2 mL; 3 mL dan 5 mL larutan baku ammonia 10 mg N /L dan masukan dimasing-masing ke dalam labu ukur 100 mL. Ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera sehingga diperoleh kadar ammonia 0.0 mg N /L; 0.1 mg N/L; 0.2 mg N/L; 0.3 mg N/L; 0.5 mg N/L. Alat spektrofotometer dioptimalkan sesuai petunjuk alat pengujian kadar ammonia. Dipipet 25 mL larutan standard dan dimasukkan masing-masing ke dalam Erlenmeyer 25 mL. Ditambahkan 1 mL larutan Fenol, dihomogenkan. Ditambahkan 1 mL larutan Natrium Nitroprusida, dihomogenkan. Ditambahkan 2.5 mL larutan pengoksidasi, dihomogenkan. Ditutup Erlenmeyer dengan paraffin. Dibiarkan selama 1 jam untuk pembentukan warna. Diukur absorbansi pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 640 nm. 3) Pengukuran Sampel Dipipet 25 mL sampel dan dimasukkan masing-masing kedalam erlenmeyer 25 mL. Ditambahkan 1 mL larutan Fenol, dihomogenkan. Ditambahkan 1 mL larutan Natrium Nitroprusida, dihomogenkan. Ditambahkan 2.5 mL larutan pengoksidasi,

dihomogenkan. Ditutup Erlenmeyer dengan paraffin atau aluminum foil. Dibiarkan selama 1 jam untuk pembentukan warna. Diukur absorbansi pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 640 nm. 6. Analisis Kadar Besi (Fe2+) dan Mangan (Mn2+) Tahap pertama adalah tahap preparasi di mana ketiga sampel ditambahkan HNO3 1 ml (1 % dari volume sampel). Larutan Induk Fe dan Mn 1000 ppm diencerkan menjadi 100 ppm dan10 ppm dalam 100 ml larutan. Apabila sampel agak keruh, dilakukan penyaringan dengan kertas saring atau centrifuge. Selanjutnya buat larutan standar Fe dan Mn dari larutan induk Fe dan Mn dengan konsentrasi 1,0 ppm, 3,0 ppm, dan 6,0 ppm. Nilai absorbansinya diukur dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom (AAS) dengan panjang gelombang 248,3 nm dan 279,5 nm.

27

Kemudian dilakukan uji pengukuran sampel air, pertama-tama lampu katoda dari logam yang akan dianalisa dipasang pada AAS, kemudian alat AAS beserta komputer dan kompresor dihidupkan. Lalu kran udara pada kompresor yang menuju AAS dibuka dan kran asetilensor yang menuju AAS dibuka. Tombol ignisi ditekan sehingga nyala menjadi kebiru-biruan. Kemudian pipa kapiler pada nebulizer dicelupkan pada larutan yang akan dianalisis dimulai dari larutan blanko, standar lalu sampel uji untuk kemudian dibaca absorbansinya.

28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Sampling dan Uji Sifat Fisik Air Pengambilan sampel air tanah pada tanggal 27 September 2011 sampai 17 Oktober 2011 pukul 05.30 07.00 WIB di beberapa titik sampling, yaitu pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dilakukan untuk mengetahui kadar fosfat, amoniak, Fe dan Mn pada sampel tersebut. Disamping itu dilakukan uji sifat fisik air, seperti pH dan suhu air. Berikut adalah data lokasi pengambilan sampel:

No

Nama Tempat A. RM Kedai Mami

Lokasi Jl. Pesanggrahan No. 31 telp 021-7493406 Jl. Pesanggrahan No. 39 kec. Cempaka putih kec. Ciputat, Tangerang Jl. Semanggi 2 dekat aula HMI Jl. Pesanggrahan Jl. Semanggi 2 depan aula HMI Jl. Semanggi 2 samping masjid Al Husna Jl. Pesanggrahan Rt 003/03 kel. Cempaka putih, kec. Ciputat, Tangerang Jl. Pesanggrahan Rt 003/03 kel. Cempaka putih, kec. Ciputat, Tangerang Jl. Semanggi 3 Rt 003/03 kec. Cempaka putih, kec. Ciputat Timur

Penggunaan Air Untuk mencari sayur Untuk memasak untuk mencuci beras, minum dan memasak untuk mencuci sayuran Untuk memasak dan minum untuk memasak dan minum Untuk mencuci buah untuk jus, kuah soto untuk mencuci buah dan memasak untuk mencuci sayuran

Kedalaman Sumur 50 meter 50 meter 12 meter 18 meter 25-30 meter 21 meter

1

B. RM Manda

2

A. Warung Makan Sederhana B. Rumah Padang Triaga A. Warteg Jaya Abadi B. Warung Sunda A. May Caf

3

4

B. Cafe Siang Malam A. RM Pojok

5

9 meter

29

B. RM Serba Nikmat A. Warteg Bu Mus 6 B. Mie Ayam Bangka bu Dalimah

Jl. Ir. H. Juanda No. 91 Ciputat, Tangerang telp. 7401527 Jl. Pesanggrahan centra no. 36 ciputat Jl. Pesanggrahan Rt 02/02 Ciputat

untuk mencuci beras, sayuran, dan minum untuk keperluan memasak dan minum untuk mencuci sayuran dan buah

12 meter

Table 1. Lokasi Sampling Pada percobaan ini dilakukan uji derajat keasaman dan suhu dari sampel air tanah yang dianalisa. Penentuan ini dilakukan dengan menggunakan pH-meter yang dapat memberikan data nilai pH dan temperatur sekaligus. Didapat datanya adalah sebagai berikut:ID Sampel 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B 6A 6B pH sampel 6,19 6,55 6,48 6,81 6,97 7,20 6,40 7,04 7,05 5,49 6,63 7,06 Suhu Sampel (OC) 27 27,5 27,5 27 27 27 27,5 27,5 27 27 27 27

Tabel 2. Hasil Analisa Uji Fisik Sampel Berdasarkan tabel di atas, terdapat dua parameter yang diukur untuk menguji fisik sampel air yaitu derajat keasaman (pH) dan temperature. pH paling rendah didapat pada sampel 5B, yaitu 5, 49 berada dibawah range nilai pH yang ditetapkan pemerintah pada peraturan pemerintah No. 82 tahun 2001 mengenai pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air untuk air kelas 1 tentang klasifikasi dan kriteria mutu air yaitu 6-9. Namun demikian pH pada sampel lain masih dalam kisaran normal, yaitu 6,5-7,5. Begitu pula dengan suhu sampel tidak berbeda jauh dengan suhu lingkungan pada saat itu, 30

dimana suhu udara 3oC sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Kualitas Air. 2. Analisis Kadar Fosfat dengan Metode Asam Askorbat Penentuan kadar fosfat dalam sampel air tanah yang dianalisa dilakukan dengan metode asam askorbat, yaitu dengan cara colometrik. Pertama, sampel dihidrolisis oleh asam, H2SO4 hingga fosfat yang terlarut dalam air berubah menjadi orthofosfat terlarut. Kemudian ditambahkan larutan campuran yang mengandung ammonium molibdat dan kalium antimonil tartrat dalam media asam. Dimana campuran larutan tersebut akan bereaksi dengan orthofosfat terlarut membentuk heteropoli-asam fosfomolibdat yang akan tereduksi menjadi molybdenum yang berwarna biru oleh asam askorbat. Pada percobaan uji fosfat dengan metode asam askorbat, dilakukan pengukuran kadar fosfat dengan alat spektrofotometer dengan panjang gelombang 880nm pada rentang konsentrasi 0.01-1.0 (mg/L) PO4-P. Perlu dilakukan pembuatan kurva kalibrasi dengan konsentrasi standar fosfat sebesar 0,00 mg/L; 0,20 mg/L; 0,40 mg/L; 0,80 mg/L; dan 1,00 mg/L. sehingga dihasilkan kurva kalibrasi dari hubungan antara absorbansi yang terukur tehadap konsentrasi fosfat. Hal ini bertujuan untuk menghitung kandungan fosfat dalam sampel. Berikut nilai absorbansinya: Konsentrasi (mg/L) Absorbansi 0,0 0,00 0,2 0,1232 0,4 0,242 0,8 0,4888 1,0 0,6144 Tabel 3. Absorbansi Larutan Standar Fosfat Dari tabel 3 dibuat kurva kalibrasinya yang menyatakan hubungan antara konsentrasi dengan aborbansi untuk larutan standar. Tentang Syarat-syarat Dan Pengawasan

31

Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fosfat Kemudian sampel diukur, dan didapat datanya sebagai berikut: ID Sampel Konsentrasi (mg/L) 1A 0,0153 1B ND 2A ND 2B ND 3A ND 3B ND 4A ND 4B ND 5A ND 5B ND 6A ND 6B ND Tabel 4. Konsentrasi Fosfat dalam Sampel Berdasarkan table hasil diatas, dapat diketahui bahwa pada sampel 1A didapat kadar fosfat 0,0153 (mg/L). Sedangkan untuk sampel yang lain tidak dapat terdeteksi oleh alat / ND (Not Detected) /