PENGUJIAN KONSENTRASI CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA AIR TANAH DI JALAN BABAKAN RAYA VI

DENGAN METODE TITRASI

DETERMINATION OF CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) IN GROUND WATER AT BABAKAN RAYA VI BY

TITRATION METHOD

Deni Miranda1, Andita Dwi Sefiani2, Rinaldo Pratama3

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680

Email: denimrd@ymail.com1, anditadwisefiani@rocketmail.com2, rinaldopratama21@gmail.com3

Abstrak:. Kebutuhan Oxigen Kimiawi atau Chemical oxygen demand (COD) merupakan banyaknya oksigen dalam mg/l yang dibutuhkan untuk mengoksidasi dan mendegradasi limbah organik yang ada di dalam air melalui reaksi kimia. BOD merupakan salah satu bagian dari COD. Nilai COD biasanya lebih besar dari nilai BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah teroksidasi secara kimia dari pada secara biologi. Contoh uji air tanah yang digunakan dalam penelitian berasal dari Jalan Babakan Raya VI. Penelitian ini bertujuan untuk menetapkan konsentrasi chemical oxygen demand (COD) yang digunakan sebagai parameter pengukuran beban pencemaran pada air tanah, sehingga dapat diketahui kondisi toksik dan adanya bahan-bahan yang sulit didegradasi. Pengujian COD ini menggunakan 3 jam untuk pemanasan botol COD baik untuk sampel air tanah maupun blanko yang selanjutnya didinginkan dalam bak air. Metodeyang digunakan dalam penelitian ini adalah metode titrasi dengan larutan ferro ammoinum sulfate (FAS) sebagai penitar. Setelah dilakukan penelitian, konsentrasi COD dapat diketahui. Konsentrasi COD dari contoh uji air tanah sebesar 7.512 mg/l, sehingga berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 82/2001,contoh uji masih di bawah baku mutu air kelas I yaitu 10 mg/l. Maka dapat disimpulkan bahwa contoh uji air tanah tersebut masih layak untuk dikonsumsi (dijadikan air minum) dan belum tercemar berdasarkan parameter COD.Kata kunci: air tanah, babakan raya VI, Chemical Oxygen Demand, COD, titrasi

Abstract: Chemical Oxygen Demand (COD) is the amount of oxygen(mg/l) which need to oxidizing and decompose organic matter by chemical reaction. BOD is one of COD.The concentration of COD usually bigger than BOD because most of compound is easily oxidize by chemical reaction than biological reaction. The experiment aims to establish the concentration of COD that used as a measurement parameter in groundwater pollution, so the presence of toxic materials that are difficult to degrade can be known. Ground water samples were taken from Babakan Raya VI. Determination of COD use 3 hours for make bottle of COD become hot which good for ground water sample and blanks. Then ground water and blanks are cooled in a waterbath. This experiment used a titration method with ferro ammonium sulfate (FAS) as a titran. After the experiment has been done, the concentration of COD can be known. Concentration of COD in ground water samples are 7.512 mg/l,so based on Peraturan Pemerintah No. 82/200, ground water samples is still below the water quality standard Class I that is 10 mg/l. Therefore, ground water at Babakan Raya VI is still fit for consumption ( drinking water used ) and not polluted base on COD parameters.Key words: Babakan Raya VI, Chemical Oxygen Demand, COD, ground water, titration.

PENDAHULUAN Air merupakan faktor penting dalam pemenuhan kebutuhan vital bagi mahluk hidup diantaranya sebagai air minum atau keperluan rumah tangga lainnya. Upaya pemenuhan kebutuhan air oleh manusia dapat mengambil air dari dalam tanah, air permukaan, atau langsung dari air hujan. Dari ke tiga sumber air tersebut, air tanah yang paling banyak digunakan karena air tanah memiliki beberapa

kelebihan di banding sumber-sumber lainnya antara lain karena kualitas airnya yang lebih baik serta pengaruh akibat pencemaran yang relatif kecil. Akan tetapi  air yang dipergunakan tidak selalu sesuai dengan syarat kesehatan, karena sering ditemui air tersebut mengandung bibit ataupun zat-zat tertentu yang dapat menimbulkan penyakit yang justru membahayakan kelangsungan hidup manusia. Berdasarkan masalah tersebut, maka perlu diketahui kualitas air yang bisa digunakan untuk kebutuhan manusia tanpa menyebabkan akibat buruk dari penggunaan air tersebut. Kadar oksigen terlarut di perairan dipengaruhi oleh proses aerasi, fotosintesis, respirasi, dan oksidasi limbah. Penurunan kadar oksigen di perairan juga diakibatkan oleh keberadaan limbah organik yang membutuhkan oksigen untuk melakukan proses perombakan (dekomposisi). Oleh karena kelarutan oksigen di air relatif rendah maka kadar oksigen terlarut akan sangat cepat mengalami pengurangan, apabila pada perairan terdapat limbah organik dengan kadar cukup tinggi (Nurdin, 2009). Dalam studi kualitas air parameter COD sangat penting sekali karena parameter ini juga merupakan salah satu indikator pencemaran air. Air yang tercemar, misalnya oleh limbah domestik ataupun limbah industri pada umumnya mempunyai nilai COD yang tinggi, sebaliknya air yang tidak tercemar mempunyai COD yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menetapkan konsentrasi COD yang digunakan sebagai parameter pengukuran beban pencemaran pada air tanah, sehingga dapat mengetahui kondisi toksik dan adanya bahan-bahan yang sulit didegradasi. Selain itu juga untuk membandingkan konsentrasi COD pada setiap titik sampling dengan efluen kontaminan dari berbagai macam aktivitas yang masuk ke dalam air tanah serta dampak yang ditimbulkan bila konsentrasinya di atas baku mutu, serta untuk memberikan solusi alternative dalam mengatasi konsentrasi COD berlebih di dalam air tanah.

TINJAUAN PUSTAKA Chemical Oxygen Demand (COD) atau sering disebut dengan Kebutuhan Oksigen Kimiawi (KOK) menyatakan jumlah kandungan oksigen dalam suatu sampel air yang dapat dioksidasi secara kimiawi menggunakan oksidator kuat (K2Cr2O7) atau banyaknya jumlah oksidan Cr2O7

2- yang bereaksi dengan contoh uji. COD menggambarkan jumlah total oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi baik yang dapat di degradasi secara biologis menjadi CO2 dan H2O. Metode yang digunakan dalam penentuan konsentrasi COD adalah titrasi. Titrasi atau disebut juga volumetri merupakan metode analisis kimia yang cepat, akurat, dan sering digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan. Volumetri (titrasi) dilakukan dengan cara menambahkan (mereaksikan) sejumlah volume tertentu (biasanya dari buret) larutan standar atau titran (yang konsentrasinya telah diketahui dengan pasti) yang diperlukan untuk bereaksi secara sempurna dengan larutan yang belum diketahui konsentrasinya. Penggunaan larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi yaitu untuk mengetahui bahwa reaksi berlangsung sempurna (Wiryawan, 2011).

Pada prosedur penentuan COD, oksigen yang dikonsumsi setara dengan jumlah dikromat yang diperlukan untuk mengoksidasi air sampel. Pengukuran

COD berdasarkan pada bahwa hampir semua bahan organik dapat dioksida menjadi CO2 dan H2O dengan bantuan oksidator kuat dalam suasana asam. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat maupun tidak dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Perairan dengan nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan pada perairan tercemar dapat lebih dari 200 mg/L dan pada limbah industri dapat mencapai 60.000 mg/L.

Kriteria mutu air adalah tolak ukur mutu air untuk setiap kelas air. Pada pasal 8 PP No.82/2001 dijelaskan berbagai macam kelas mutu air, yaitu air kelas 1 (satu) merupakan air yang dapat digunakan sebagai air minum, air kelas 2 (dua) merupakan air yang dapat digunakan untuk sarana/prasarana rekreasi air, peternakan, pertanaman, dan pembudidayaan ikan air tawar, air kelas 3 (tiga) merupakan air yang dapat digunakan untuk peternakan, pertanaman, dan pembudidayaan ikan air tawar, dan air kelas 4 (empat) merupakan air yang dapat digunakan untuk pertanaman. Berdasarkan PP No.82/2001, ditentukan pula konsentrasi maksimum COD untuk kelas satu sebesar 10 mg/l, kelas dua sebesar 25 mg/l, kelas tiga sebesar 50 mg/l, dan kelas empat sebesar 100 mg/l (Pusarpedal 2011).

Karbon Aktif (Arang Aktif) sering digunakan untuk mengurangi kontaminan organik, partikel kimia organik sintetis (SOCs), tapi karbon aktif juga efektif untuk mengurangi kontaminan inorganik seperti radon-222, merkuri, dan logam beracun lainnya. Senyawa organik dalam air dioksidasi oleh larutan Kalium Dikromatdalam suasana asam pada temperatur 150o C selama 2 jam. Kelebihan Kalium Dikromat di titrasi dengan larutan Ferroammonium Sulfat (FAS) dengan menggunakan indikator ferroin. Materi organik yang teroksidasi akan dikalkulasi dalam bentuk ekivalensi oksigen.

METODE PRAKTIKUMPengukuran konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan

Oksigen Kimia (KOK) pada air tanah dilakukan terahadap contoh uji yang diambil di sekitar daerah Darmaga, Kabupaten Bogor. Metode yang digunakan dalam pengukuran konsentrasi COD pada air tanah ini adalah metode refluks terbuka dengan prinsip dasar reaksi oksidasi senyawa organik oleh larutan K2Cr2O7 berlebih dalam suasana asam dan panas (150o C). Metode ini dianggap cocok untuk berbagai jenis contoh uji air limbah walau membutuhkan jumlah contoh air dan pereaksi yang lebih banyak sehingga kurang ekonomis.

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian kali ini antara lain oven, buret 25 ml, pipet volume 5 ml, pipet volume 10 ml, tabung, klem, rak COD, piala gelas 100 ml, corong gas, pipet mohr 10 ml, labu erlenmeyer 125 ml, contoh uji air tanah, Merkuri sulfat (HgSO4) bentuk kristal atau bubuk, larutan standar ferro ammonium sulfat (FAS) 0,01 N, larutan Kalium bikromat 0,25 N dan larutan indikator ferroin. Pengukuran konsentrasi COD ini dilakukan dengan 3 tahap yang berbeda yaitu pembuatan larutan pereaksi berupa larutan asam sulfat perak-pekat, larutan standar ferro ammonium sulfat (FAS) 0,05 N, larutan kalium bikromat 0,1 N dan larutan indikator ferroin; pembakuan larutan standar FAS [Fe(NH4)2(SO4)2] dan penetapan konsentrasi COD.

Pembakuan larutan standar FAS [Fe(NH4)2(SO4)2] dilakukan dengan teknik pengenceran 5 ml larutan standar K2Cr2O7 0,1 N dan 15 ml larutan pereaksi H2SO4

pekat ke dalam 100 ml air suling. Larutan tersebut dihomogenkan sebelum dipanaskan ke dalam oven bersuhu 150o C selama 2 jam. Larutan yang telah dipanaskan, didinginkan dalam suhu kamar. Tiga tetes indikator ferroin ditambahkan ke dalam larutan kemudian dititrasi dengan larutan Fe(NH4)2(SO4)2

sampai terjadi perubahan warna dari hijau-biru menjadi tepat berwarna merah-coklat (merah bata). Prosedur yang hampir sama juga dilakukan terhadap proses penetapan konsentrasi COD contoh uji air tanah yang sedang diteliti. Akan tetapi, larutan ditambahkan akuades sebanyak 50 ml beserta 3 tetes indikator ferroin tepat setelah proses pendinginan larutan. Larutan tersebut kemudian dititrasi dengan larutan ferro amonium sulfat (FAS) sampai terjadi perubahan warna dari hijau-biru menjadi tepat berwarna merah-coklat (merah bata).

Konsentrasi COD contoh uji air tanah kemudian dihitung dengan persamaan:

COD =

Keterangan:Kb = ml FAS yang digunakan untuk mentritasi blanko Kc = ml FAS yang digunakan untuk mentitrasi sampel air tanahN = konsentrasi kalium bikromat

HASIL DAN PEMBAHASAN Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai zat pengoksidasi. COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organik tersebut akan dioksidasi oleh kalium bikromat yang digunakan sebagai zat pengoksidasi menjadi gas CO2 dan gas H2O serta sejumlah ion krom. Reaksinya sebagai berikut :

HaHbOc + Cr2O72- + H+ → CO2 + H2O + Cr3+

Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisakarida dan sebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD.

Berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001, yang dimaksud dengan pencemaran air adalah masuknya atau dimasukannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Bila air sudah tercemar, maka akan ada perubahan pada air tersebut dari kondisi alamiahnya ke kondisi dimana secara fisik air tersebut akan berubah warna, berbau, dan berasa. Kriteria mutu air adalah tolak ukur mutu air untuk setiap kelas air. Pada pasal 8 PP No.82/2001 dijelaskan berbagai macam kelas mutu air, yaitu air kelas 1 (satu) merupakan air yang dapat digunakan

sebagai air minum, air kelas 2 (dua) merupakan air yang dapat digunakan untuk sarana/prasarana rekreasi air, peternakan, pertanaman, dan pembudidayaan ikan air tawar, air kelas 3 (tiga) merupakan air yang dapat digunakan untuk peternakan, pertanaman, dan pembudidayaan ikan air tawar, dan air kelas 4 (empat) merupakan air yang dapat digunakan untuk pertanaman. Berdasarkan PP No.82/2001, ditentukan pula konsentrasi maksimum COD untuk kelas satu sebesar 10 mg/l, kelas dua sebesar 25 mg/l, kelas tiga sebesar 50 mg/l, dan kelas empat sebesar 100 mg/l (Pusarpedal 2011).

Setelah dilakukan penelitian mengenai konsentrasi COD dengan metode titrasi, diperoleh nilai konsentrasi COD sebesar 7.512 mg/l pada contoh uji air tanah di Jalan Babakan Raya. Volume FAS yang digunakan untuk blanko dan contoh uji dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Hasil pengujian konsentrasi COD pada air tanah di Babakan Raya VI

PengukuranVolume FAS (ml) Konsentrasi COD (mg/l)

COD 12.37.512

Blanko 12.5

Berikut ini merupakan perhitungan konsentrasi COD dalam contoh uji.

KonsentrasiCOD (mgO2

L)=

(Kb−Kc) x N x8V contohuji air tanah(ml)

KonsentrasiCOD (mgO2

L)=

(12.5−12.3 ) x 0.04695 x8 x100010

¿ 75.1210

=7.512mgO2

l

Keterangan : Kb = Volume FAS yang digunakan untuk menitar blanko (ml) Kc = Volume FAS yang digunakan untuk menitar contoh uji air

tanah (ml)N = Molaritas FAS8 = Berat ekivalen oksigen

Contoh uji air tanah di Babakan Raya VI, jika dibandingkan dengan PP No. 82 Tahun 2001 masuk ke dalam kelas satu karena memiliki konsentrasi kurang dari 10 mg/l yaitu sebesar 7.512 mg/l. Hal itu mengartikan bahwa air dapat digunakan sebagai air minum ataupun kebutuhan lainnya. Hal tersebut cocok dengan penelitian sebelumnya mengenai parameter BOD yang juga menetapkan sampel air tanah tersrbut ke dalam air kelas 1 (satu).

Tabel 2. Data hasil konsentrasi COD dalam air tanah

Kelompok Contoh UjiKonsentrasi COD (mg/l)

1 Dramaga Regency 23.76

2 Ciherang 26.29

3 Duta Berlian 7.512

4 Balumbang Jaya 9.85

5 Babakan Raya III 3.756

6 Balio 41.316

7 Babakan Raya VI 7.512

8 Leuwikopo 11.27

Tabel 2 menunjukkan data konsentrasi COD dari delapan kelompok yang melakukan penelitian. Konsentrasi COD terbesar terdapat di Balio yaitu sebesar 41.316 mg/l. Sedangkan konsentrasi COD terkecil terdapat di Babakan Raya III yaitu sebesar 3.756 mg/l. Berdasarkan PP No.82/2001, air tanah di Balio termasuk air kelas 2 (dua) yaitu air yang tidak dapat dikonsumsi tetapi air yang dapat digunakan untuk sarana/prasarana rekreasi air, peternakan, pertanaman, dan pembudidayaan ikan air tawar. Sedangkan air tanah di Babakan Raya III termasuk air kelas 1(satu) yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum. Jika konsentrasi COD melebihi baku mutu yang ditetapkan, langkah penanggulangan wajib dilakukan untuk mengembalikan kembali suatu objek yang sebelumnya telah rusak atau tercemar. Penanggulangan pencemaran pada prinsipnya terbagi 2, yaitu penanggulangan secara non-teknis dan secara teknis. Penanggulangan secara non-teknis yaitu suatu usaha untuk mengurangi pencemaran lingkungan dengan cara menciptakan peraturan perundangan yang dapat merencanakan, mengatur dan mengawasi segala macam bentuk kegiatan industri dan teknologi sehingga tidak terjadi pencemaran. Peraturan perundangan ini hendaknya dapat memberikan gambaran secara jelas tentang kegiatan industri yang akan dilaksanakan, misalnya meliputi AMDAL, pengaturan dan pengawasan kegiatan dan menanamkan perilaku disiplin. Sedangkan penanggulangan secara teknis bersumber pada perlakuan industri terhadap perlakuan buangannya, misalnya dengan mengubah proses, mengelola limbah atau menambah alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran (Darliana, 2004).

SIMPULANPengujian konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) telah dilakukan dengan metode titrasi sehingga diperoleh konsentrasi COD di Babakan Raya VI sebesar 7.512 mg/l. Sedangkan, setelah dibandingkan dengan hasil dari kelompok lainnya, dapat diketahui bahwa konsentrasi BOD terbesar terdapat di Balio yaitu sebesar 41.316 mg/l, sedangkan konsentrasi BOD terkecil terdapat di Babakan Raya III yaitu sebesar 3.756 mg/l. Kriteria mutu air dapat ditinjau dari kandungan COD dan berdasarkan PP No.82/2001, terbagi menjadi empat kelas yaitu, kelas satu sebesar 10 mg/l, kelas dua sebesar 25 mg/l, kelas tiga sebesar 50 mg/l, dan kelas empat sebesar 100 mg/l. Maka dapat disimpulkan bahwa kandungan COD air Babakan Raya VI berada pada kelas satu. Hal tersebut menunjukkan bahwa air

tanah masih layak dikonsumsi atau untuk keperluan minum setelah diolah atau dimasak terlebih dahulu dan dapat digunakan dalam kegiatan sehari-hari.

SaranContoh uji air tanah masih layak untuk digunakan dalam kehidupan sehari-

hari sehingga diharapkan masyarakat yang berada di daerah sekitar pengambilan contoh uji dapat menjaga kestabilan air tanah dan mencegah terjadinya pencemaran air tanah, dalam kasus ini berupa Chemical Oxygen Demand (BOD). Sebaiknya dilakukan uji lainnya untuk menentukan tingkat pencemaran air tanah pada contoh uji.

Daftar PustakaDarliana, Ina. 2004. Pencemaran air dan beberapa usaha dan penanggulangannya.

[terhubung berkala] http://e-journal.kopertis4.or.id (9 Maret 2014).Nurdin, M. 2009. Pengembangan metode baru penentuan Chemical Oxygen

Demand (COD) berbasis sel fotoelektrokimia: karakterisasi elektroda kerja lapis tipis TiO2/ITO. [terhubung berkala] http://repository.ui.ac.id/contents /koleksi/2/74c8df13f957e56c85887e60bfd7edfb555134a7.pdf (9 Maret 2014).

Pusarpedal. 2012. Laporan Pengkajian Kriteria Mutu Air. Indonesia : Kementerian Lingkungan Hidup.

Wiryawan, Adam. 2011. Prinsip titrasi. [terhubung berkala] http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/titrasi-volumetri/prinsip-titrasi/ (4 Maret 2014)

Lampiran 1. Lokasi pengambilan contoh uji air

Lampiran 2. Alat dan bahan pada praktikum

Lampiran 3. Setelah penambahan indikator ferroin

Lampiran 4. Warna contoh uji setelah titik akhir