LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN MODUL IZAT PADAT (TOTAL SOLIDS, TOTAL SUSPENDED SOLIDS, TOTAL DISSOLVED SOLIDS, DAN VOLATILE SUSPENDED SOLIDS)

Kelompok 3

Felicia Dwi Wulandari Febrina Nathasya Khoirul Abidin

(0906553261) (0906636912) (0906557360)

Tanggal Praktikum Asisten Tanggal disetujui Paraf Asisten Nilai

: 22 September 2011 : M. Satrio Pratomo : : :

LABORATORIUM TEKNIK PENYEHATAN DAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2011

Modul I ZAT PADAT (TOTAL SOLIDS, TOTAL SUSPENDED SOLIDS, TOTAL DISSOLVED SOLIDS, DAN VOLATILE SUSPENDED SOLIDS) 1.1 Tujuan Praktikum Digunakan untuk menentukan kadar paatan total (Total Solid/TS), padatan terlarut total (Total Suspended Solid/TSS), padatan terlarut total yang menguap (Volatile Suspended Solid/VSS), dan padatan terlarut yang terikat dalam air dan air limbah (Total Dissolved Solid/TDS) secara gravimetrik.

1.2

Teori Dasar Total padatan (total solids) adalah semua bahan yang terdapat dalam contoh air setelah dipanaskan pada suhu 103-105C selama tidak kurang dari 1 jam. Bahan ini tertinggal sebagai residu melalui proses evaporasi. Total solid pada air terdiri dari total padatan terlarut (total dissolved solids) dan total zat padat tersuspensi (total suspended solids). Total padatan terlarut (TDS) adalah semua bahan dalam contoh air yang lolos melalui saringan membrane yang berpori 2,0 m atau lebih kecil dan dipanaskan 180C selama 1 jam. Total dissolved solids yang terkandung di dalam air biasanya berkisar antara 20 sampai 1000 mg/L. Tidak seperti pengukuran total solids yang dikeringkan dengan suhu 103 sampai 105C, analisis total dissolved solids menggunakan suhu 180C. Digunakan suhu yang lebih tinggi agar air yang tersumbat dapat dihilangkan secara mekanis. Sumber utama untuk TDS dalam perairan adalah limpahan dari pertanian, limbah rumah tangga, dan industri. Unsur kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium dan klorida. Bahan kimia dapat berupa kation, anion, molekul atau aglomerasi dari ribuan molekul. Kandungan TDS yang berbahaya adalah pestisida yang timbul dari aliran permukaan. Beberapa padatan total terlarut alami berasal dari pelapukan dan pelarutan batu dan tanah. Standar kualitas air minum yang telah ditentukan oleh Amerika Serikat sebesar 500 mg / l

Sedangkan total zat padat tersuspensi (TSS) adalah residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2,0 m atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. Total suspended solids dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikel-partikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan. Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan bagian yang lebih dalam tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat tersuspensi, sehingga fotosintesis tidak berlangsung sempurna. TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dan erosi dari saluran sungai. TSS sangat bervariasi, mulai kurang dari 5 mg L-1 yang yang paling ekstrem 30.000 mg L-1 di beberapa sungai. TSS tidak hanya menjadi ukuran penting erosi di alur sungai, juga berhubungan erat dengan transportasi melalui sistem sungai nutrisi (terutama fosfor), logam, dan berbagai bahan kimia industri dan pertanian. Selain total dissolved solids dan total suspended solids, juga terdapat volatile suspended solids. Zat tersuspensi mudah menguap (volatile suspended solids) adalah jumlah padatan yang menguap dari TSS yang sudah dipanaskan pada suhu 550C. Digunakan suhu 550C karena pada suhu tersebut dekomposisi garam-garam anorganik paling minimal. Kehilangan massa melalui oksidasi suhu tinggi dan penguapan ditafsirkan sebagai materi organik. Materi organik yang disebut volatile organik ini dapat mudah dibersihkan dari larutan dengan aerasi sederhana pada suhu kamar. Organik yang mudah menguap seperti itu tidak diukur oleh uji padatan karena mereka hilang selama penguapan awal dan fase pengeringan. Pemanfaatan data Solid ini dalam bidang Teknik Lingkungan adalah untuk menentukan desain dari komponen-komponen dalam unit pengolahan air

bersih/minum maupun unit pengolahan air kotor/buangan/limbah. Adapun secara terperinci, adalah sebagi berikut : 1. Total Solid merupakan ukuran penentu dalam proses stabilisasi pH dan pada kontrol korosi, sebagaimana alkalinitas dan suhu. 2. Konsentrasi Total Suspended Solid merupakan salah satu parameter perairan untuk indikator tingkat sedimentasi. Hal ini bertujuan untuk mengetahui besarnya

konsentrasi Total Suspended Solid

di perairan sehingga dapat diketahui kondisi

perairan dan sebagai informasi awal untuk penelitian terkait stabilitas di perairan tersebut. Metode ini menggunakan contoh air dan dianalisa berat TSS dengan didukung data parameter hidrooseanografi dan sedimen (Siswanto, 2004; Sulistyorini, 2004). Pendekatan ini dapat menggambarkan sebaran konsentrasi Total Suspended Solid dan perkiraan laju sedimentasi yang terjadi pada lokasi perairan. Sehingga diduga dapat diperkirakan laju sedimentasi yang terjadi. 3. Total Suspended Solid juga merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan (Tarigan et al, 2003). 4. Total Suspended Solid dan Volatile Suspended Solid digunakan untuk mengevaluasi kekuatan dari limbah industri dan domestik. 5. Total Suspended Solid dan Volatile Suspended Solid digunakan untuk mengontrol padatan biologis pada pencemaran sungai. 6. Total Dissolve Solid sangat berguna dalam menentukan tipe prosedur softening pada unit water softening yang akan didesain. Selain itu Total Dissolve Solid juga umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan biasanya untuk pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dan lainlain. Setidaknya, kita dapat mengetahui air minum mana yang baik dikonsumsi. 7. Data solid secara umum, digunakan dalam menganalisa limbah industri yaitu untuk menentukan kebutuhan dan juga desain tangki pengendapan utama. Dalam pengolahan limbah, data ini dipakai dalam mengukur tingkat efisiensi dari unit sedimentasi dan unit pengolahan lainnya. Tak hanya itu, data solid diperlukan dalam mendesain dan mengoperasikan unit pengolahan lumpur, vaccum filter, dan unit pembakaran.

1.3

Alat dan Bahan Bahan a. Kertas saring (glass-fiber filter) dengan beberapa jenis : 1) Whatman Grade 934 AH, dengan ukuran pori (Particle Retention) 1,5 m (Standar for TSS in water analysis). 2) Gelman type A/E, dengan ukuran ppori (Particle Retention) 1 m (Standar filter for TSS/TDS testing in sanitary water analysis procedures).

3) E-D Scientific Specialities grade 161 (VWR brand grade 161) dengan ukuran pori (Particle Retention) 1,1 TSS/TDS testing in water and wastewater). 4) Saringan dengan ukuran pori 0,45 m. b. Air suling. m (Recommended for use in

Peralatan a. Desikator yang berisi silica gel b. Oven c. Timbangan analikitik d. Pipet volum e. Gelas ukur f. Cawan proselen g. Penjepit h. Pompa vacuum i. Tungku pembakar (Furnace)

1.4

Cara Kerja Pengerjaan Sedimentasi Deskrit 1. Menyiapkan sampel sebanyak 1000 ml. 2. Menuangkan sampel 100 ml ke dalam tabung imhoff. 3. Menjalankan stopwatch dan mencatat setiap 5, 10, 15, 20, 30, 45, dan 60 menit untuk penurunan partikel deskrit yang ada di dalam tabung imhoff. 4. Setelah waktu satu jam ambil 25 ml untuk sampel percobaan TS. 5. Mengambil masing-masing 100 ml untuk percobaan TSS dan TDS. 6. Mengambil 25 ml untuk sampel percobaan VSS.

Pengukuran Total Solid 1. Mengambil 25 ml untuk sampel dari imhoff cone ke cawan goach dengan menggunakan pipet. 2. Menguapkan contoh uji hingga setengah kering atau becek. 3. Memasukkan ke oven pada suhu 103o 105o C selama satu jam. 4. Memindahkan cawan dengan penjepit. 5. Menimbang sampai berat tetap atau konstan.

6. Mendinginkan dalam desikator selama 20 30 menit.

Pengukuran TSS dan TDS 1. Mengambil 100 ml untuk sampel dari imhoff cone ke saringan vakum fiber glass setelah itu biarkan penyaringan sampai selesai. 2. Membilas saringan vakum fiber glass selama tiga kali dengan air suling masingmasing sebanyak 10 ml kemudian biarkan selama tiga menit. 3. Untuk yang tertahan di filter fiber glass digunakan untuk pengukuran TSS sementara itu untuk yang lolos dari filter digunakan untuk pengukuran TDS. 4. Untuk pengukuran TSS saringan fiber dan partikel yang tertahan dipanaskan di oven pada suhu 105o C selama satu jam. 5. Kemudian mendinginkan dalam desikator dan menimbang sampai berat tetap maka akan didapat nilai TSS. 6. Untuk pengukuran TDS residu yang lolos dari filter dimasukkan ke dalam cawan dengan catatan volume sampel diatur afar tidak lebih dari 200 mg TDS. 7. Menguapkan hingga setengah kering. 8. Mengoven 180o C selama kurang lebih satu jam. 9. Mendinginkan dalam desikator. 10. Menimbang sampai berat tetap maka didapat nilai TDS.

Pengukuran VSS 1. Mengambil cawan hasil pengukuran TSS kemudian dibakar dalam tungku pembakar atau furnace dalam suhu 550o C selama 10 20 menit. 2. Mendinginkan cawan dalam desikator. 3. Menimbang cawan dan mencatat hasil, maka diperoleh nilai VSS.

1.5

Data Percobaan Sedimentasi Diskritmenit ke5 10 15 20 30 Penurunan (ml) 0 0 0 0 0

45 60

0 0

Total Solid (TS) Berat cawan kosong = 36,6010 gram Berat cawan + residu sesudah pemanasan 105 Total Suspended Solid Berat cawan + filter = 67,2151 gram Berat cawan + filter + residu sesudah pemanasan 105 Total Dissolved Solid Berat cawan kosong = 35,3831 gram Berat cawan + filter + residu sesudah pemanasan 180 Volatile Suspended Solid Berat cawan + filter + residu setelah pemanasan 105 Berat cawan + filter + residu setelah pemanasan 550 = 67,2154 gram = 67,1718 gram = 35,3833 gram = 67,2154 gram = 36,6052 gram

1.6

Pengolahan Data

Grafik Sedimentasi Diskrit1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 20 40 menit ke60 80

jumlah partikel

Penurunan (ml) Linear (Penurunan (ml))

a. Total Solid

mg TS per liter = A adalah berat cawan + residu sesudah pemanasan 105 B adalah berat cawan kosong sebelum pemanasan 105 mg TS per liter = = 168

b. Total Suspended Solid mg TSS per liter = A adalah berat cawan + residu sesudah pemanasan 105 B adalah berat cawan kosong sebelum pemanasan 105 mg TSS per liter = =3

c. Total Dissolved Solid mg TDS per liter = A adalah berat cawan + residu sesudah pemanasan 180 B adalah berat cawan kosong sebelum pemanasan 180 mg TDS per liter = = 20

d. Volatile Suspended Solid mg VSS per liter = A adalah berat cawan + residu+filter sesudah pembakaran 550 B adalah berat cawan kosong sebelum pembakaran 550 mg TS per liter = = 436

1.7

Analisis a. Analisis Percobaan Sampel air yang digunakan untuk penentuan Zat Padat (Total Solid, Total Suspended

Solid, Total Dissolved Solid, dan Volatile Suspended Solid) secara gravimetri diambil dari Situ Mahoni, Universitas Indonesia. a. Partikel Diskrit

Pertama-tama, air dalam bejana dihomogenkan agar partikel bercampur seluruhnya dengan air. Selanjutnya, diambil sampel sebanyak 1000 ml dan dituangkan ke dalam imhoff cone. Setelah itu, penurunan partikel tersebut dihitung dengan menggunakan stopwatch setiap 5, 10, 15, 20, 30, 45, dan 60 menit. Setelah satu jam, sampel ini digunakan sebagai sampel untuk perhitungan total solid, total suspended solid, total dissolved solid, dan volatile suspended solid. b. Penentuan Total Solid Sampel yang telah diendapkan selama satu jam diambil sebanyak 25 ml dari permukaan air di dalam tabung imhoff. Selanjutnya, sampel ini dimasukkan ke dalam cawan porselen. Sesungguhnya, penggunaan cawan yang terbuat dari porselen itu sebaiknya dihindari karena porselen cenderung dapat mengubah berat (berat tidak tetap). Wadah yang lebih baik untuk digunakan adalah cawan yang terbuat dari platina karena dengan digunakannya cawan platina tersebut maka didapatkan berat tetap (constant weight) seperti sebelum digunakan sehingga tidak mempengaruhi nilai residu.

b. Analisis Hasil Dari data yang didapatkan pada praktikum, dilakukan pengolahan data untuk mendapatkan nilai Total Solid, Total Dissolved Solid, Total Suspended Solid, dan Volatile Suspended Solid dengan cara : mg per liter = Rumus ini digunakan untuk seluruh perhitungan Total Solid, Total Dissolved Solid, Total Suspended Solid, dan Volatile Suspended Solid. Setelah dilakukan perhitungan maka didapatkan hasil senilai

c. Analisis Kesalahan Dari praktikum zat padat (TS, TSS, TDS, dan VSS) berdasarkan metode gravimetri yang telah dilakukan maka didapat kesalahan dalam praktikum diantaranya :