LAPORAN

PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN

PENENTUAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK DALAM LIMBAH RESTORAN

CINA DENGAN TITRASI PERMANGANOMETRI

Oleh:

Ni Kadek Wahyuni Antari 1213031002/A

Nengah Ary Wulandari 1213031046/A

I A Trisna Handarini Indria 1213031083/A

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

2015

PENENTUAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK DALAM LIMBAH RESTORAN

CINA DENGAN TITRASI PERMANGANOMETRI

I. TUJUAN

Untuk menentukan kandungan bahan organik dalam limbah restoran cina dengan titrasi

permanganometri

II. DASAR TEORI

Limbah adalah sisa dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia baik bentuk padat, cair,

ataupun gas yang dipandang mudah tidak memiliki nilai ekonomis sehingga cenderung

untuk dibuang (Vini, 2011). Menurut Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999, limbah

adalah sisa/buangan dari suatu usaha atau kegiatan manusia.

Berdasarkan Keputusan Mentri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003

tentang baku mutu air limbah domestik, air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari

usaha dan atau kegiatan pemukiman (real estate), rumah makan (restaurant ), perkantoran,

perniagaan, apartemen dan asrama (Vini, 2011). Contoh limbah cair domestik adalah air

deterjen sisa cucian, air sabun dan air sisa cucian daging, buah, sayur dari restoran.

Sementara itu, limbah cair restoran merupakan limbah yang berasal dari proses

pencucian alat masak dan makan serta proses pengolahan makanan atau minuman. Limbah

cair restoran termasuk ke dalam limbah cair domestik. Dari hasil laboratorium, didapatkan

kandungan limbah restoran, diantaranya adalah:

Tabel 1. Kandungan gizi limbah restoran

Parameter Jumlah

Protein 10.89 %

Kalsium 0.08 %

Fosfor 0.39 %

Serat kasar 9.13 %

Lemak 9.70 %

Energi 1780 Kcal

Berdasarkan table di atas, bahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah

restoran adalah bahan buangan organik berupa protein, lemak, dan minyak. Bahan buangan

organik umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh

mikroorganisme dan akan terurai menjadi senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk,

misalnya NH3. Sehingga bila dibuang ke perairan akan menaikkan populasi mikroorganisme.

Tidak tertutup kemungkinan dengan bertambahnya mikroorganisme dapat berkembang pula

bakteri patogen yang berbahaya bagi manusia (Warlina dalam Vini Widyaningsih, 2004).

Sedangkan, berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Nomor: 112

Tahun 2003, tanggal 10 Juli 2013, baku mutu air limbah domestik adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Baku mutu air limbah domestik

Parameter Satuan Kadar Maksimum

pH - 6-9

BOD mg/L 100

TSS mg/L 100

Minyak dan Lemak mg/L 10

Untuk menentukan kandungan bahan organik dalam limbah cair restoran cina

digunakan titrasi permanganometri. Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan

berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada reaksi

oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku tertentu. Titrasi

permanganometri digunakan untuk menetapkan kadar reduktor dalam suasana asam dengan

menggunakan kalium permanganat sebagai titran. Dalam suasana penetapan basa atau asam

lemah akan terbentuk endapan coklat MnO2 yang menggangu, oleh karena itu titrasi

dilakukan dalam suasana asam karena akan lebih mudah mengamati titik akhir titrasinya

(Darwindra, 2010). Berikut adalah reaksi yang terjadi pada titrasi permanganometri dalam

kondisi sangat asam, asam lemah, dan basa lemah:

MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O (dalam kondisi sangat asam)

MnO4- + 4H+ + 3e MnO2 + 2H2O (dalam asam lemah)

MnO4- + 2H2O+ 3e MnO2 + 4OH- (dalam basa lemah)

Untuk proses pengasaman larutan sebaiknya dipakai asam sulfat, karena asam ini

tidak bereaksi terhadap permanganat dalam larutan encer. Sebaliknya jika dipakai asam

klorida dapat terjadi kemungkinan teroksidasinya ion klorida menjadi gas klor dan reaksi ini

mengakibatkan dipakainya larutan permanganat dalam jumlah berlebih. Dengan asam

klorida, ada kemungkinan terjadi reaksi:

2MnO4- + 10Cl- + 16H+ → 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O

Kalium permanganat merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Pereaksi ini

dapat dipakai tanpa penambahan indikator, karena mampu bertindak sebagai indikator.

Namun, pereaksi kalium permanganat bukan merupakan larutan standar primer dan

karenanya perlu distandarisasi terlebih dahulu dengan zat baku utama (larutan standar

primer). Larutan standar primernya adalah suatu reduktor, misalnya dapat digunakan asam

oksalat (H2C2O4). Asam oksalat 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, sehingga diperlukan

pemanasan larutan hingga 60ºC (Underwood, 1992. Bahkan bila pada temperatur yang lebih

tinggi reaksi akan berjalan makin lambat dan bertambah cepat setelah terbentuknya ion

mangan (II). Pada penambahan tetesan titrasi selanjutnya warna merah hilang semakin cepat

karena ion mangan (II) yang terjadi berfungsi sebagai katalis akan mempercepat reaksi.

Pada standarisasi larutan KMnO4 dengan menggunakan larutan standar H2C2O4 berlangsung

reaksi sebagai berikut:

5C2O4- + 2MnO4- + 16H+→ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O

Akhir titrasi ditandai dengan timbulnya warna merah muda yang disebabkan kelebihan

permanganat (Darwindra, 2010).

Larutan kalium permanganat yang telah distandarisasi tersebut dapat digunakan

untuk menentukan kadar bahan organik pada sampel limbah restoran cina. Berdasarkan

reaksi redoks yang dialami, maka indikator atau penunjuk bahawa titik ekivalen telah

tercapai ditunjukkan dengan terjadinya perubahan warna larutan dari kekuningan menjadi

merah muda. Penentuan kadar bahan organik sebagai angka permanganat dalam limbah

restoran cina dapat ditentukan dengan rumus berikut:

V1 x N1 = V2 x N2

III. ALAT DAN BAHAN

a. Alat

No. Nama alat Spesifikasi Jumlah

1 Gelas beaker 100 mL 2 buah

2 Erlenmeyer 100 mL 5 buah

3 Buret - 1 buah

4 Statif dan klem - 1 set

5 Batang pengaduk - 1 buah

6 Corong - 1 buah

7 Gelas beaker 500 mL 2 buah

8 Labu ukur 100 mL 2 buah

9 Pipet tetes - 2 buah

10 Neraca analitik - 1 buah

11 Spatula - 2 buah

12 Kaca arloji - 1 buah

13 Pipet volum 10 mL 1 buah

14 Pipet ukur 5 mL 1 buah

15 Pemanas elektrik - 1 buah

16 Termometer. 1000C 1 buah

b. Bahan

No Nama Bahan Spesifikasi Jumlah

1 H2C2O4 0.01 N 30 mL

2 KMnO4 0.01 N 25 mL

3 Sampel limbah restoran - 30 mL

4 Aquades - 300 mL

5 H2SO4 pekat 3 mL

IV. PROSEDUR KERJA DAN HASIL PENGAMATAN

No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan

Membuat larutan standar sekunder KMnO4 0,1 N

1. KMnO4 ditimbang sebanyak 1,58

gram dan dimasukkan ke dalam gelas

kimia ukuran 500 mL

KMnO4 berupa padatan yang berwarna

ungu kehitaman. Massa KMnO4 yang

digunakan sebanyak 1,58 gram.

Gambar 1. Padatan KMnO4

2. Aquades ditambahkan sebanyak 250

mL dan padatan KMnO4 diaduk

sampai seluruhnya larut.

Padatan KMnO4 dilarutkan dalam 250

mL aquades, terbentuk larutan yang

berwarna ungu.

3. Setelah larut, larutan dimasukkan ke

dalam labu ukur 500 mL dan

ditambahkan aquades sampai tanda

batas kemudian dikocok hingga

homogen

Larutan dimasukkan ke labu ukur 500

mL dan ditambahkan aquades sampai

tanda batas. Kemudian dikocok perlahan

hingga campuran homogen.

Gambar 2. Larutan KMnO4 0,1 NMembuat Larutan standar sekunder KMnO4 0,01 N1. Sebanyak 10 mL larutan KMnO4 0,1

N dipipet dan dimasukkan ke dalam

labu ukur 100 mL, kemudian

ditambahkan aquades sampai tanda

batas dan dikocok hingga homogen

Sebanyak 10 mL larutan KMnO4 0,1 N

dipipet dan masukkan ke dalam labu

ukur 100 mL, kemudian ditambahkan

aquades sampai tanda batas dan dikocok

hingga homogen. Setelah homogen,

larutan dituangkan ke beaker.

Gambar 3. Larutan KMnO4 0,01 N

Membuat larutan standar primer H2C2O4 0,1 N

1. 0.6305 gram H2C2O4.2H2O ditimbang

dan dimasukkan kedalam gelas kimia

100 mL

Sebanyak 0.6302 gram kristal

H2C2O4.2H2O ditimbang dan

dimasukkan kedalam gelas kimia 100

mL untuk membuat asam oksalat

dengan konsentrasi 0,1 N

Gambar 4. Kristal asam oksalat

2. Padatan H2C2O4.2H2O dilarutkan

dengan 100 mL aquades. Pengadukan

dilakukan hingga seluruh padatan

asam oksalat melarut.

Padatan H2C2O4.2H2O telah larut dalam

100 mL aquades. Larutan asam oksalat

bening tak berwarna.

3. Larutan dimasukkan kedalam labu

ukur 100 mL, kemudian ditambahkan

aquades sampai tanda batas kemudian

dikocok.

Larutan asam oksalat menjadi homogen

setelah ditambahkan aquades sebanyak

100 mL dan dikocok.

Gambar 5. Larutan asam oksalat 0,1 N

Membuat larutan standar primer H2C2O4 0,01 N

1. Sebanyak 10 mL larutan asam oksalat

0,1 N diambil dengan pipet volume

kemudian dimasukkan ke dalam labu

ukur 100 mL. Aquades ditambahkan

sampai tanda batas kemudian dikocok

hingga homogen.

Sebanyak 100 mL larutan asam oksalat

0,1 N sudah terbentuk setelah

mengencerkan 10 mL asam oksalat 0,1

N dengan 100 mL aquades.

Gambar 6. Larutan asam oksalat 0,01 N

Menstandarisasi KMnO4 dengan larutan standar primer H2C2O4 0,1 N

1. Sebanyak 10 mL larutan H2C2O4 0,01

N dimasukkan ke dalam Erlenmeyer

dan ditambahkan sekitar 1 mL H2SO4

pekat. Larutan ini kemudian

dipanaskan hingga suhunya mencapai

600C

Larutan asam oksalat bening tak

berwarna setelah ditambahkan asam

sulfat pekat dan dipanaskan.

Gambar 7. 10 mL asam oksalat dan

H2SO4 setelah dipanaskan hinggan 600C

2. Larutan tersebut dititrasi dengan

larutan KMnO4 sampai penambahan

KMnO4 memberikan warna merah

muda yang bertahan hingga 30 detik.

Titrasi dihentikan setelah warna larutan

berubah menjadi merah muda dan warna

tersebut bertahan selama 30 detik.

Gambar 8. Larutan asam oksalat setelah

distandarisasi.

3. Volume titran yang digunakan

kemudian dicatat dan titrasi diulangi

sebanyak tiga kali.

Setelah melakukan pengulangan titrasi

untuk standarisasi sebanyak tiga kali,

didapatkan hasil titrasi seperti tabel

berikut.

No. Volume

larutan

H2C2O4

Volume

larutan

KMnO4

1. 10 mL 11,00 mL

2. 10 mL 11,20 mL

3. 10 mL 11,00 mL

Rata-rata 11,07 mL

Gambar 9. Ketiga larutan asam oksalat

setelah distandarisasi.

Menentukan kandungan bahan organik dalam sampel limbah restoran cina

1. 10 mL larutan sampel dimasukkan ke

dalam labu Erlenmeyer 100 mL

kemudian ditambahkan 0,5 mL H2SO4

pekat.

Sebanyak 10 mL larutan sampel limbah

restoran cina yang sudah diencerkan 10

kali dimasukkan ke dalam labu

Erlenmeyer 100 mL kemudian

ditambahkan 0,5 mL H2SO4 pekat.

Warna sampel setelah ditambahkan

asam sulfat pekat adalah kekuningann.

Gambar 10. Sampel limbah restoran

cina yang sudah ditambahkan H2SO4

2. Larutan dipanaskan hingga suhunya

sekitar 600C. Selanjutnya sampel

dititrasi dengan larutan KMnO4

standar sampai larutan sampel

berubah warna menjadi merah muda

yang bertahan selama 30 detik.

Setelah dipanaskan warna larutan tetap

kekuningan. Selanjutnya dititrasi dengan

larutan KMnO4 0,01 N. Titrasi

dihentikan setelah larutan berubah

warna menjadi merah muda

Gambar 11. Proses pemanasan sampel

yang sudah ditambahkan H2SO4

Gambar 12. Warna sampel berubah

menjadi merah muda setelah dititrasi

dengan larutan KMnO4 standar

3. Volume titran yang digunakan

kemudian dicatat dan titrasi tersebut

diulang sebanyak tiga kali.

Setelah melakukan pengulangan titrasi

sebanyak tiga kali, maka didapatkan

data hasil titrasi sebagai berikut.

No. Volume

larutan

H2C2O4

Volume

larutan

KMnO4

1. 10 mL 1,50 mL

2. 10 mL 1,60 mL

3. 10 mL 1,50 mL

Rata-Rata 1,53 mL

4. Kandungan bahan organik yang

terdapat dalam sampel limbah organik

dapat ditentukan berdasarkan hasil

data percobaan diatas.

Berdasarkan perhitungan yang

dilakukan, konsentrasi bahan organik

yang terdapat dalam sampel limbah

restoran cina sebagai nilai permanganat

adalah 0.0153 N

V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

a. Analisis Perhitungan

Standarisasi Larutan KMnO4 dengan Larutan H2C2O4

Tabel 3. Volume KMnO4 yang digunakan untuk titrasi

Berdasarkan data di atas, maka konsentrasi dari larutan kalium permangat dapat dicari

dengan menggunakan persamaan berikut:

Vasam oksalat x Nasam oksalat = Vkalium permanganat x Nkalium permanganat

10 mL x 0.01 N = 11,07 mL x N2

N2 = 0,01 N

Jadi dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa konsentrasi dari larutan kalium

permangat adalah 0,01 N. Larutan kalium permanganat yang sudah distandarisasi ini

kemudian digunakan sebagai titran untuk mentitrasi sampel limbah restoran cina.

Titrasi Permanganometri untuk Menentukan Kadar Bahan Organik dalam Limbah

Restoran Cina

Tabel 4. Volume KMnO4 yang digunakan untuk titrasi

Berdasarkan data di atas, maka dapat ditentukan konsentrasti bahan organik sebagai

angka permangat dalam sampel limbah restoran cina sebagai berikut:

Vkalium permanganat x Nkalium permanganat = Vsampel x Nsampel

1,53 mL x 0.01 N = 10 mL x N2

Titrasi ke Volume Larutan H2C2O4 Volume Larutan KMnO4

I 10 mL 11,00 mL

II 10 mL 11,20 mL

III 10 mL 11,00 mL

Rata-rata 11,07 mL

Titrasi ke Volume Sampel Volume Larutan KMnO4

I 10 mL 1,50 mL

II 10 mL 1,60 mL

III 10 mL 1,50 mL

Rata-rata 1,53 mL

N2 = 0,00153 N

Konsentrasi di atas merupakan konsentrasi bahan organik sebagai nilai permangat dalam

sampel yang diencerkan 10 kali. Oleh karena itu, untuk mengetahui konsentrasi bahan

organik sampel awal sebelum diencerkan dapat ditentukan sebagai berikut:

Vsampel pengenceran x Nsampel pengenceran = Vsampel awal x Nsampel awal

100 mL x 0.00153 N = 10 mL x N2

N2 = 0,0153 N

Jadi, berdasarkan perhitungan tersebut diketahui bahwa konsentrasi bahan organik

sebagai nilai permangat dalam sampel limbah restoran cina adalah 0,0153 N.

b. Pembahasan

Limbah restoran cina merupakan air limbah yang tergolong ke dalam air limbah

domestik yang berasal dari rumah makan. Limbah cair restoran cina ini berasal dari

proses pencucian alat masak dan makan serta proses pengolahan makanan atau minuman.

Dengan demikian limbah restoran cina berupa bahan-bahan organik berupa karbohidrat,

protein, lemak dan minyak, dan bahan pencuci (sabun/deterjen).

Pentuan kadar bahan organik yang terkadung dalam limbah restoran cina dengan

pengujian nilai permanganat dapat dilakukan dengan metode permanganometri.

Permanganometri merupakan metode titrasi yang didasarkan atas titrasi reduksi dan

oksidasi atau redoks. Titrasi ini menggunakan kalium permanganat, yang merupakan

oksidator kuat sebagai titran.

Pereaksi kalium permanganat bukan merupakan larutan standar primer dan

karenanya perlu distandarisasi terlebih dahulu dengan zat baku utama (larutan standar

primer). Untuk menstandarisasi larutan kalium permanganat (KMnO4) dapat digunakan

suatu reduktor, misalnya asam oksalat (H2C2O4.2H2O). Oksalat merupakan standar primer

yang baik untuk permanganat dalam suasana asam. Reaksi yang berlangsung pada proses

standarisasi adalah sebagai berikut:

5C2O4- + 2MnO4- + 16H+→ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O

Dari standarisasi yang dilakukan maka diketahui konsentrasi dari larutan kalium

permanganat (KMnO4) adalah 0.01 N.

Larutan kalium permanganat yang telah distandarisasi tersebut kemudian

digunakan untuk mentitrasi sampel limbah restoran cina. Sehingga dari hasil titrasi

tersebut dapat diketahui kadar bahan organik dalam limbah restoran cina sebagai nilai

permanganat. Untuk mengurangi penggunaan volume titran (larutan kalium

permanganat) pada proses titrasi maka limbah restoran cina diencerkan sepuluh kali.

Kemudian titrasi dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali agar mendapatkan data yang

lebih akurat.

Dari hasil laboratorium, didapatkan kandungan limbah restoran, diantaranya

adalah 10.89 % protein, 0.08 % kalsium, 0.39 % fosfor, 9.13 % serat kasar, 9.70 %

lemak, dan 1780 Kcal energi (Warlina dalam Vini Widyaningsih, 2004). Jadi kandungan

utama sampel limbah cair restoran cina adalah bahan organik protein dan lemak. Bahan

buangan organik tersebut bila terdegradasi oleh mikroorganisme akan terurai menjadi

senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk, misalnya NH3, sehingga bila dibuang

ke perairan akan menaikkan populasi mikroorganisme. Sedangkan, berdasarkan

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Nomor: 112 Tahun 2003, tanggal 10 Juli

2013, baku mutu air limbah domestik adalah sebagai berikut:

Tabel 4. Baku mutu air limbah domestik

Parameter Satuan Kadar Maksimum

pH - 6-9

BOD mg/L 100

TSS mg/L 100

Minyak dan Lemak mg/L 10

Namun, dari hasil percobaan dengan pengenceran sampel sebanyak sepuluh kali

dan pengulangan titrasi sebanyak tiga kali, maka volume rata-rata larutan kalium

permanganat yang diperlukan sebanyak 1,53 mL. Kemudian setelah dilakukan

perhitungan, maka kadar bahan organik dalam sampel sebagai nilai permanganat adalah

0,0153 N.

VI. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan dan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan kadar bahan

organik sebagai angka permanganat dalam sampel limbah restoran cina adalah 0,0153 N.

DAFTAR PUSTAKA

Darwindra, H. D. 2010. Titrasi Redoks Permanganat. Tersedia pada https://harisdianto.files.W

ordpress.com/20 10/01/titrasi-redoks-permanganat.pdf. Diakses tanggal 23 Maret 2015

Day RA. Jr dan Al Underwood.1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam. Jakarta:

Erlangga

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Nomor: 112 Tahun 2003, tanggal 10 Juli 2013

Widyaningsih, Vini. 2011. Pengolahan Limbah Cair Yongma FISIP UI, Skirpsi Program S1,

Universitas Indonesia.