BAB 2 Nitrat

8/19/2019 BAB 2 Nitrat

1/11

BAB I

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

II.1.1 Spektrofotometri

Spektrofotometri dapat digunakan untuk menganalisis konsentrasi

suatu zat di dalam larutan berdasarkan absorbansi terhadap warna dari

larutan pada panang gelombang tertentu! "etode spektrofotometri

memerlukan larutan standar #ang telah diketahui konsentrasin#a! $arutan

standarn#a terdiri dari beberapa tingkat konsentrasi mulai #ang rendah

sampai konsentrasi tinggi %Khopkar, 2003&!

Tabel II.1 Spektrum 'aha#a Tampak dan (arna)warna

Komplementer Panang *elombang

Panang *elombang

%nm&

(arna (arna

Komplementer+,,)+-. /iolet Kuning)0iau+-.)+1, Biru Kuning+1,)+2, 0iau)biru 3ran#e+2,).,, Biru)hiau "erah.,,).4, 0iau Ungu.1,).2. Kuning)hiau /iolet

.1,).2. Kuning Biru

.2.)45, 3ran#e 0iau)biru

45,)6., "erah Biru)hiau

Spektrofotometri merupakan metode analisis #ang didasarkan pada

absorpsi radiasi elektromagnet! 'aha#a terdiri dari radiasi terhadap mana

mata manusia peka7 gelombang dengan panang berlainan akan

menimbulkan 8aha#a #ang berlainan sedangkan 8ampuran 8aha#a dengan

panang)panang ini akan men#usun 8aha#a putih! 'aha#a putih meliputiseluruh spektrum nampak +,,)64, mm! Spektrofotometri ini han#a teradi

bila teradi perpindahan elektron dari tingkat energi #ang rendah ke

tingkat energi #ang lebih tinggi % Ali, 2005&!

Keuntungan utama pemilihan metode spektrofotometri ini adalah

bahwa metode ini memberikan metode sangat sederhana untuk

menetapkan kuantitas zat #ang sangat ke8il! Spektrofotometri

men#iratkan pengukuran auhn#a pen#erapan energi 8aha#a oleh suatusistem kimia itu sebagai suatu fungsi dari panang gelombang radiasi7

II)5


2/11

$aboratoriumAnalisaInstrumenProgram Studi 9- Teknik Kimia

:TI)ITS

Tinjauan Pustakademikian pula pengukuran pen#erapan #ang men#endiri pada

suatu panang gelombang tertentu! Analisis spektrofotometri digunakan

suatu sumber radiasi #ang menorok ke dalam daerah ultra;iolet spektrum

itu! 9ari spektrum ini7 dipilih panang)panang gelombang tertentu dengan

lebar pita kurang dari 5 nm %Sastrohamidjojo, 1999&!

Prinsip kera spektrofotometri berdasarkan hukum $ambert)Beer7 bila

8aha#a monokromatik %I,& melalui suatu media %larutan&7 maka sebagian

8aha#a tersebut akan diserap %Ia&7 sebagian dipantulkan %Ir&7 dan sebagian

lagi diteruskan %It&! Berdasarkan hukum $ambert)Beer7 rumus #ang

digunakan untuk menghitung ban#akn#a 8aha#a #ang dihamburkan<

T= It

Io atau >T = It

Io×

5,,>

Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu

pemeriksaan ;isual dengan studi #ang lebih mendalam dari absorbsi

energi! Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panang

gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum

tertentu #ang khas untuk komponen #ang berbeda %Khopkar, 2003&!

II.1.2 Macam macam spektrofotometri

Spektrofotometri terdiri dari beberapa enis berdasar sumber 8aha#a

#ang digunakan! 9iantaran#a adalah sebagai berikut<

5! Spektrofotometri Infra "erah atau Spektrofotometri Infra ?edmerupakan suatu metode #ang mengamati interaksi molekul dengan

radiasi elektromagnetik #ang berada pada daerah panang

gelombang ,76. ) 5!,,, @m atau pada Bilangan *elombang 5-!,,, )

5, 8m

)5 Pada spektrofotometri Infra ?ed meskipun bisa digunakan

untuk analisa kuantitatif7 namun biasan#a lebih kepada analisa

kualitatif! Umumn#a spektro I? digunakan untuk mengidentikasi

gugus fungsi pada suatu sen#awa7 terutama sen#awa organik!

Setiap serapan pada panang gelombang tertentu menggambarkan

adan#a suatu gugus fungsi spesik!!

Spektrofotometri /isible %Spektro /is&

Pada spektrofotometri ini #ang digunakan sebagai sumber

sinarCenergi adalah 8aha#a tampak %;isible&! 'aha#a ;isible

termasuk spektrum elektromagnetik #ang dapat ditangkap oleh

II-2


3/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustakamata manusia! Panang gelombang sinar tampak adalah -1,

sampai 6., nm! Sehingga semua sinar #ang dapat dilihat oleh kita7

entah itu putih7 merah7 biru7 hiau7 apapun!! selama ia dapat dilihat

oleh mata7 maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak

%;isible&!

Sumber sinar tampak #ang umumn#a dipakai pada spektro ;isible

adalah lampu Tungsten! Tungsten #ang dikenal uga dengan nama

Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol ( dan no atom 6+!

Tungsten mempun#ai titik didih #ang tertinggi %-+ D'& dibanding

logam lainn#a! karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai

sumber lampu!

Sample #ang dapat dianalisa dengan metode ini han#a sample #angmemilii warna! 0al ini menadi kelemahan tersendiri dari metode

spektrofotometri ;isible!-!

Spektrofotometri U/ %ultra;iolet&

Berbeda dengan spektrofotometri ;isible7 pada spektrofotometri U/

berdasarkan interaksi sample dengan sinar U/! Sinar U/ memiliki

panang gelombang 52,)-1, nm! Sebagai sumber sinar dapat

digunakan lampu deuterium! 9euterium disebut uga hea;#

hidrogen! 9ia merupakan isotop hidrogen #ang stabil #ang terdapat

berlimpah di laut dan daratan! Inti atom deuterium mempun#ai satu

proton dan satu neutron7 sementara hidrogen han#a memiliki satu

proton dan tidak memiliki neutron! Nama deuterium diambil dari

bahasa Eunani7 deuteros7 #ang berarti FduaG7 menga8u pada intin#a

#ang memiliki dua pertikel! Karena sinar U/ tidak dapat dideteksi

oleh mata kita7 maka sen#awa #ang dapat men#erap sinar ini

terkadang merupakan sen#awa #ang tidak memiliki warna! Bening

dan transparan!+!

Spektrofotometri U/)/is

Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri

U/ dan /isible! "enggunakan dua buah sumber 8aha#a berbeda7

sumber 8aha#a U/ dan sumber 8aha#a ;isible! "eskipun untuk alat

#ang lebih 8anggih sudah menggunakan han#a satu sumber sinar

sebagai sumber U/ dan /is7 #aitu photodiode #ang dilengkapidengan monokromator! Untuk s#stem spektrofotometri7 U/)/is

II-3


4/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustakapaling ban#ak tersedia dan paling populer digunakan!

Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample

berwarna uga untuk sample tak berwarna! %nder!ood, 2001&!

II.1.3 Metode Spektrootometri

"etode pengukuran spektrofotometri menggunakan prinsip

spektrofotometri adalah berdasarkan pada panang gelombang tertentu

melalui suatu larutan #ang mengandung kontaminan #ang akan

ditentukan konsentrasin#a! Proses ini disebut “absorbsi spektofotometri”7

dan ika panang gelombang #ang digunakan adalah gelombang 8aha#a

tampak maka disebut sebagai “kolorimetri”7 karena memberikan warna!

Selain gelombang 8aha#a tampak7 spektrofotometri uga menggunakan

panang gelombang pada gelombang ultra;iolet dan infra merah! Prinsip

kera dari metode ini adalah umlah 8aha#a #ang diabsorbsi oleh larutan

sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam larutan! Prinsip ini

diabarkan oleh hukum Beer)$ambert7 #ang menghubungkan antara

absorbansi 8aha#a dengan konsentrasi pada suatu bahan #ang

mengabsorbsi %"estari, 2010&

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau

absorban suatu sampel sebagai fungsi panang gelombang! Sedangkanpengukuran menggunakan spektrofotometer ini7 metoda #ang digunakan

sering disebut dengan spektrofotometri! Se8ara eksperimen hukum

$ambert)beer akan terpenuhi ika<

5! ?adiasi #ang digunakan harus monokromatik! energi radiasi #ang di absorpsi oleh sampel tidak menimbulkan

reaksi kimia-! Pen#erapan sinar oleh suatu molekul #ang ada di dalam larutan

tidak dipengaruhi oleh molekul lain #ang ada dalam larutan!+! Pen#erapan tidak menghasilkan peman8aran sinar pendaHuor!

Artin#a larutan #ang diukur harus benar)benar ernih agar tidak

teradi hamburan 8aha#a oleh partikel)partikel koloid atau suspensi

#ang ada di dalam larutan!.! Konsentrasi analit rendah! Karena apabila konsentrasi tinggi akan

menggangu kelinearan grak absorbansi ;ersus konsentrasi!

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau

absorban suatu sampel sebagai fungsi panang gelombang! Sedangkan

II-4


5/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustakapengukuran menggunakan spektrofotometer ini7 metoda #ang

digunakan sering disebut dengan spektrofotometri!

Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat

dibedakan dari

lter fotometri sebagai berikut <

5! 9aerah angkauan spektrum :ilter fotometr han#a dapat digunakan

untuk mengukur serapan sinar tampak %+,,)6., nm&! Sedangkan

spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak7 U/ %,,)

-1, nm& maupun I? % 6., nm&!! Sumber sinar Sesuai dengan daerah angkauan spektrumn#a maka

spektrofotometer menggunakan sumber sinar #ang berbeda pada

masing)masing daerah %sinar tampak7 U/7 I?&! Sedangkan sumber sinar

lter fotometer han#a untuk daerah tampak!-! "onokromator :ilter fotometere menggunakan lter sebagai

monokrmator! Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma #ang

da#a resolusin#a lebih baik!+! 9etektor- :ilter fotometer menggunakan detektor fotosel- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau

fototube

II.1.4 Hukum Spektrofotometri

'aha#a #ang diserap diukur sebagai absorbansi %A& sedangkan

8aha#a #ang hamburkan diukur sebagai transmitansi %T&7 din#atakan

dengan hukum lambert)beer atau 0ukum Beer7 berbun#i<

“ umlah radiasi 8aha#a tampak %ultra;iolet7 inframerah dan sebagain#a&

#ang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu

fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”!Berdasarkan

hukum $ambert)Beer7 rumus #ang digunakan untuk menghitung

ban#akn#a 8aha#a #ang hamburkan<

Keterangan < Io Intensitas sinar datang

It = Intensitas sinar #ang diteruskan

II-

A log % Io C It & = a b 8


6/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustakaa = Absorpti;itas

b = Panang selCku;et

8 = konsentrasi %gCl&

A = Absorban

!ambar II.1 'ara kera spektrofotometer

Komponen utama dari spektrofotometer #aitu <

5! Sumber 8aha#a

Untuk radisi kontinue <- Untuk daerah U/ dan daerah tampak- $ampu wolfram %lampu piar& menghasilkan spektrum kontiniu pada

gelombang -,).,, nm!- $ampu hidrogen atau deutrium %54,)-6. nm&- $ampu gas enon %.,)4,, nm&

Untuk daerah I?

Ada tiga ma8am sumber sinar #ang dapat digunakan <

-$ampu Nerst7dibuat dari 8ampuran zirkonium oida %-1>& Itriumoida %-1>& dan erbiumoida %->&

- $ampu globar dibuat dari silisium 'arbida %Si'&!- $ampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panang gelombang

,7+ , nm- Spektrum radiasi garis U/ atau tampak <- $ampu uap %lampu Natrium7 $ampu ?aksa&- $ampu katoda 8ekungClampu katoda berongga- $ampu pembawa muatan dan elektroda %elektrodeless dhis8harge

lamp&- $aser

! Pengatur Intensitas

II-"


7/11


:TI)ITS

Tinjauan PustakaBerfungsi untuk mengatur intensitas sinar #ang dihasilkan oleh

sumber 8aha#a agar sinar #ang masuk tetap konstan!

-! "onokromator

Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menadi sinar

monokromatis sesuai #ang dibutuhkan oleh pengukuran! "a8am)ma8am

monokromator <

- Prisma- ka8a untuk daerah sinar tampak- kuarsa untuk daerah U/- ?o8k salt %kristal garam& untuk daerah I?- Kisi difraksi

Keuntungan menggunakan kisi <

- 9ispersi sinar merata- 9ispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi #ang sama- 9apat digunakan dalam seluruh angkauan spektrum

+! Ku;et

Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan ku;et ka8a dan

daerah U/ digunakan ku;et kuarsa serta kristal garam untuk daerah I?!

.! 9etektor

:ungsin#a untuk merubah sinar menadi energi listrik #ang sebanding

dengan besaran #ang dapat diukur! S#arat)s#arat ideal sebuahdetektor <

- Kepekan #ang tinggi- Perbandingan is#arat atau signal dengan bising tinggi- ?espon konstan pada berbagai panang gelombang!- (aktu respon 8epat dan signal minimum tanpa radiasi!- Signal listrik #ang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga

radiasi!

"a8am)ma8am detektor <

- 9etektor foto %Photo dete8tor&- Photo8ell- Phototube- 0antaran foto- 9ioda foto- 9etektor panas

4! Penguat %amplier&

Berfungsi untuk memperbesar arus #ang dihasilkan oleh detektor agar

dapat diba8a oleh indikator!

II-#


8/11


:TI)ITS

Tinjauan PustakaII.1. $itrat

Nitrat adalah ion poliatomik dengan rumus molekul N3-) dan massa

molekul 47,,+2 g C mol ! Nitrat uga menggambarkan gugus fungsional

organik ?3N3 ! Lster nitrat Ini adalah kelas khusus dari bahan peledak!

0ampir semua garam nitrat anorganik #ang larut dalam air pada suhu dan

tekanan standar! Sebuah 8ontoh umum dari garam nitrat anorganik adalah

kalium nitrat! Nitrat terutama diproduksi untuk digunakan sebagai pupuk

dalam pertanian karena mempun#ai kelarutan #ang tinggi dan

biodegradasi ! Nitrat utama adalah amonium 7 natrium 7 kalium 7 dan

garam kalsium! Nitrat %N3-& adalah bentuk utama nitrogen di perairan

alami dan merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan

algae! Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil! Sen#awa inidihasilkan dari proses oksidasi sempurna sen#awa nitrogen di perairan!

Nitrikasi #ang merupakan proses oksidasi ammonia menadi nitrit dan

nitrat adalah proses #ang penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung

pada kondisi aerob! %#$endi, 2003&

II.2 %plikasi Industri

D%&% S'(%P %MP%S T')* *$T*+ ('M'DI%SI M%!$'SI*M,

M%$!%$, S'$! D%$ $IT(%T P%D% %I( I$DI TP% M*%(% %/%(

P'+%$)%(* (ina0anti, S. %nita, Itna0ita

Pendauluan

Tebu %Sa%%harum o&%inarum& adalah tanaman #ang termasuk enis

rumput)rumputan7 batang tanaman tebu memiliki anakan tunas dari

pangkal batang #ang membentuk rumpun! Tebu merupakan tanaman #ang

digunakan sebagai bahan baku gula7 dalam produksi gula ini batang)

batang tebu digiling dan dihasilkan sisa berupa ampas tebu! Biasan#a

dihasilkan ampas tebu sekitar -.)+,> dari berat tebu #ang digiling!

Ampas tebu ini biasan#a han#a dimanfaatkan sebagai bahan bakar

II-


9/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustakaindustr# bahkan dibuang sehingga akan menadi limbah %Indri#ani

dan Sumiarsih7 ,,,&! Sampah)sampah organik dan anorganik akan

mengalami dekomposisi se8ara biologis #ang menghasilkan gas)gas dan

8airan #ang disebut dengan air lindi 'lea%hate( %(id#amoko dan

"oerdoko7 ,,&! Air huan #ang masuk kedalam timbunan sampah akan

memper8epat teradin#a proses dekomposisi sehingga air lindi

mengandung komponen organik terlarut7 komponen anorganik dan logam

berat seperti magnesium7 mangan7 seng dan nitrat %"aramis dkk7 ,,4&!

Adan#a sen#awa)sen#awa anorganik #ang terlarut men#ebabkan air

lindi berpotensi sebagai pen8emaran lingkungan7 sehingga diperlukan

pengawasan terhadap 8emaran limbah lindi dengan mengetahui

kandungan beberapa logam seperti magnesium %"g&7 mangan %"n&7 seng%Mn& dan nitrat %N3-)& serta perlu di8ari solusi untuk remediasi logam

tersebut dengan menggunakan ampas tebu dan arang ampas tebu

sebagai adsorben karena adan#a kandungan selulosa pada ampas tebu!

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan Spektroskopi Serapan Atom

%SSA& dan Spektrofotometer U/)/is!

)%%$ D%$ %%T

Bahan #ang digunakan dalam penelitian ini adalah ampas tebu7asam nitrat %0N3-& pekat7 air bebas mineral7 kertas saring berukuran pori

,7+.m7 0'lp7 Na'l -,>7 0S3+p7 brusin sulfat7 asam sulfanilat7 KI7

Iodium7 NaS3- dan metilen biru! Alat #ang digunakan dalam penelitian

ini adalah Spektrofotometer Serapan Atom %SSA&)n#ala AA)*+00)

S-.A/7 ollo! athode "amp %0'$&7 spektrofotometer

%Thermos%ienti% enes4s ,&7 I? Prestige 5 Shimadzu7 p0 meter7 statip

dan klem7 timbangan analitik7 pemanas listrik %., Series&7 spatula7 kertasWathman +7 botol semprot dan peralatan gelas standar laboratorium!

%SI D%$ P'M)%%S%$

II-


10/11


:TI)ITS

Tinjauan Pustaka0asil analisis parameter insitu pada air lindi TPA "uara :aar

#ang diambil pada kolam #ang ke empat #aitu suhu udara 4o'7 suhu air

lindi 2o' dan p0 4! Total Suspended Solids %TSS& dan Total /issoled

Solids %T9S& #ang dianalisis se8ara gra;imetri diperoleh nilai TSS +6, mgC$

dan T9S 4, mgC$! Air lindi sampah %lea%hate& adalah limbah 8air #ang

dihasilkan oleh tempat pembuangan Akhir %TPA& sampah #ang

mengandung berbagai komponen organik 4 terlarut7 komponen anorganik

dan logam berat! Air lindi dapat menimbulkan pen8emaran lingkungan

apabila tidak diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan! Nilai

p0 pada air lindi 8enderung asam %p0 4& karena ketika pengambilan

sampel musim huan sehingga air huan #ang masuk ke dalam air lindi

mengandung sen#awa)sen#awa asam %berasal dari gas #ang dihasilkanoleh sampah7 limbah industri dan kebakaran&! Tingkat keasaman p0 uga

dipengaruhi kondisi tanah7 tanah di Ke8amatan ?umbai merupakan tanah

gambut dan rawa! Nilai TSS adalah +6, mgC$7 hal ini disebabkan pada

musim huan endapan naik ke permukaan sehingga nilai TSS 8ukup tinggi!

Nilai T9S adalah 4, mgC$ menunukkan ban#akn#a padatan #ang terlarut

dalam air lindi!

Nilai p0 pada air lindi 8enderung asam %p0 4& karena ketikapengambilan sampel musim huan sehingga air huan #ang masuk ke

dalam air lindi mengandung sen#awa)sen#awa asam %berasal dari gas

#ang dihasilkan oleh sampah7 limbah industri dan kebakaran&! Tingkat

keasaman p0 uga dipengaruhi kondisi tanah7 tanah di Ke8amatan ?umbai

merupakan tanah gambut dan rawa! Nilai TSS adalah +6, mgC$7 hal ini

disebabkan pada musim huan endapan naik ke permukaan sehingga nilai

TSS 8ukup tinggi! Nilai T9S adalah 4, mgC$ menunukkan ban#akn#apadatan #ang terlarut dalam air lindi!

+'SIMP*%$

Berdasarkan penelitian #ang telah dilakukan dapat disimpulkan

bahwa <

5! Kandungan masing)masing logam dalam air lindi TPA "uara :aar pada

kolam ke empat adalah magnesium +744 mgC$ 7 mangan -7512 mgC$7

seng -75.2 mgC$ dan nitrat 756, mgC$!

II-15


11/11


:TI ITS

Tinjauan Pustaka! Kapasitas adsorpsi #ang paling besar oleh ampas tebu maupun

arang ampas tebu adalah terhadap magnesium7 mangan7 seng dan nitrat

se8ra berturut)turut adalah

5,,75.2 mgCg dan ,7,5 mgCg7 ,7,24 mgCg dan ,751 mgCg7 ,7,1 mgCg

dan ,7554 mgCg7 ,7,,- mgCg dan ,7,- mgCg! Pen#erapan ampas tebu

lebih ke8il dibandingkan arang ampas tebu karena pada ampas tebu #ang

dikarbonisasi pori)pori adsorben lebih terbuka!

0alaman ini sengaa dikosongkan

II-11

BAB 2 Nitrat

Documents

Transcript of BAB 2 Nitrat