LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM

LINGKUNGAN 2

Jurusan Teknik Lingkungan – FALTL - Universitas

Trisakti

Gasal 2015/2016

Kelompok 8

1. Puspitasari Putri D (082001300031)

2. Yolanda Rohmah (082001300041)

Nitrogen Dioksida(NO₂)

I. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Pada beberapa daerah perkotaan, kendaraan bermotor menghasilkan

85% dari seluruh pencemaran udara yang terjadi. Kendaraan bermotor ini

merupakan pencemar bergerak yang menghasilkan pencemar CO,

hidrokarbon yang tidak terbakar sempurna, NOx, SOx dan partikel debu.

Pencemaran udara yang lazim dijumpai pada berbagai tempat khususnya di

kota-kota besar menurut Hasketh dan Ahmad Purnomohadi (1995) antara lain

adalah: Nitrogen Oksida (NOx) yaitu senyawa jenis gas yang terdapat di udara

bebas, sebagian besar merupakan gas nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen

dioksida(NO₂) serta berbagai jenis oksida dalam jumlah yang lebih sedikit.

Berbagai jenis NO₂ dapat dihasilkan dari proses pembakaran Bahan Bakar

Minyak (BBM) dan bahan bakar fosil lainnya pada suhu tinggi. Emisi NOx

adalah pelepasan gas NOx ke udara(Wardhana, 1995). Radikal bebas ada

yang berasal dari luar tubuh (eksternal) dan dari dalam tubuh (internal). NO

dan NO₂ termasuk kelompok radikal bebas yang berasal dari luar tubuh. NO₂

bersifat lebih reaktif dibanding NO. NO₂ di udara berasal dari pembakaran

kendaraan bermotor, pembakaran bahan organik/tanaman, dan berbagai jenis

pembakaran lainnya (Tb. Benito A. Kurnani, 2001).

Tubuh menghasilkan zat antioksidan yang dapat meredam dampak

negatif dari reaksi radikal bebas. Antioksidan merupakan senyawa yang dapat

menghentikan proses oksidasi dengan cara menahan pembentukan dan

meniadakan efek radikal bebas. Selama keseimbangan antara pro-oksidan

(radikal bebas) dan antioksidan endogen, seperti superoksida dismutase

(SOD), glutation peroxidase (GPx), katalase dapat terjaga keseimbangannya,

pengaruh buruk radikal bebas akan ternetralisir (Tb. Benito A. Kurnani,

2001).

2. Tujuan

Tujuan dari percobaan Nitrogen Dioksida (NO₂) adalah :

Menentukan kadar Nitrogen Dioksida (NO₂) pada Gedung S (FETEC)

lingkungan kampus A Universitas Trisakti dengan metode Griess

Saltzman menggunakan spektofotometer.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Oksigen Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di

atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida

(NO2). Nitrogen monoksida terdapat di udara dalam jumlah lebih besar

daripada nitrogen dioksida (Depkes RI, 2001).

Nitrogen dioksida di udara membentuk awan berwarna kuning atau coklat.

Nitrogen diksida yang memiliki warna merah-ungu-kecoklatan memiliki ciri-

ciri sebagai berikut (Sunu, 2001):

a. Bau yang menyengat

b. Toksis dan korosif

c. Mengisap banyak cahaya

Pembentukan nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2)

merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk

nitrogen monoksida (NO), yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak

oksigen membentuk nitrogen dioksida (NO2). Emisi NOX dipengaruhi oleh

kepadatan penduduk karena sumber utama NOX yang diproduksi manusia

adalah dari pembakaran dan kebanyakan pembakaran disebabkan oleh

kendaraan bermotor, produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagaian

besar emisi NOX buatan manusia berasal dari pembakaran arang, minyak,

gas, dan bensin (Depkes RI, 2001). Selain itu, NO2 dapat dihasilkan dari

perilaku merokok dalam ruangan (Akhadi, 2009).

Kadar NOx di udara perkotaan biasanya 10-100 kali lebih tinggi dari pada

udara pedesaan. Kadar NOX di udara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5

ppm (500 ppb) (Fardiaz, 1992). Sejak tahun 1970, EPA telah mencatat emisi

dari enam prinsip polusi udara yang diantaranya adalah karbon monoksida,

timbal, nitrogen oksida, partikulat, sulfur dioksidan dan VOC. Emisi dari

polutan-polutan tersebut mengalami penurunan secara signifikan kecuali gas

NOX yang mengalami peningkatan dengan perkiraan 10 persen dari periode

tersebut (Putri dan Driejana, 2009). Sebagian NO yang terdapat di atmosfer

akan diubah menjadi NO2 melalui proses yang disebut siklus fotolisis NO2

yang bukan merupakan reaksi langsung dengan oksigen. Adapun tahap-tahap

reaksi siklus fotolisis NO2 adalah sebagai berikut:

a. NO2 mengabsorbsi energi dalam bentuk sinar ultraviolet dari matahari.

b. Energi yang diabsorbsi tersebut memecah molekul-molekul NO2

menjadi molekul-molekul NO dan atom-atom oksigen yang sangat

reaktif.

c. Atom-atom oksigen akan bereaksi dengan oksigen atmosfer

membentuk O3 yang merupakan polutan sekunder

d. O3 akan bereaksi dengan NO membentuk NO2 dan O2.

Kadar NOx di udara dalam suatu kota bervariasi sepanjang hari

tergantung dari intensitas sinar matahari dan aktivitas kendaraan bermotor.

Perubahan kadar NOx berlangsung sebagai berikut:

a. Sebelum matahari terbit, kadar nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen

dioksida (NO2) tetap stabil dengan kadar sedikit lebih tinggi dari kadar

minimum sehari-hari.

b. Setelah aktivitas manusia meningkat (jam 6-8 pagi) kadar nitrogen

dioksida (NO2) meningkat terutama karena meningkatnya aktivitas

lalulintas yaitu kendaraan bermotor.

c. Dengan terbitnya sinar matahari yang memancarkan sinar ultra violet

kadar nitrogen dioksida (NO2) (sekunder) pada saat ini dapat mencapai

0,5 ppm.

d. Kadar ozon meningkat dengan menurunnya kadar nitrogen monoksida

(NO) meningkat kembali.

e. Jika intensitas sinar matahari menurun pada sore hari (jam 5-8) kadar

nitrogen monoksida (NO) meningkat kembali.

f. Energi matahari tidak mengubah nitrogen monoksida (NO) menjadi

nitrogen dioksida (NO2) (melalui reaksi hidrokarbon) tetapi ozon (O3)

yang terkumpul sepanjang hari akan bereaksi dengan nitrogen

monoksida (NO). Akibatnya terjadi penurunan kadar ozon (O3).

Dari perhitungan kecepatan emisi NOx dapat diketahui bahwa waktu

tinggal rata-rata nitrogen dioksida (NO2) di atmosfer kira-kira adalah 3 hari

sedangkan waktu tinggal NO rata-rata 4 hari. dari waktu tinggal ini dapat

diketahui bahwa proses- proses alami, termasuk reaksi fotokimia,

mengakibatkan hilangnya nitrogen oksida tersebut (Fardiaz, 1992)

Dampak Nitrogen Dioksida (NO2) Terhadap Kesehatan Nitrogen dioksida

(NO2) empat kali lebih beracun daripada nitrogen monoksida (NO). Nitrogen

dioksida bersifat racun terutama terhadap paru (Fardiaz, 1992). Polutan NO2

yang tersebar di udara bersifat toksik bagi tubuh manusia. Efek yang

ditimbulkan bergantung pada dosis serta lama pemaparan yang diterima oleh

seseorang. Apabila masuk ke dalam paru-paru akan membentuk asam nitrit

(HNO2) dan asam nitrat (HNO3) yang merusak jaringan mucous. Kadar gas

nitrogen dioksida (NO2) antara 50-100 ppm dapat menyebabkan peradangan

paru-paru pada orang yang terpapar beberapa menit saja. Namun gangguan

kesehatan itu dapat sembuh dalam waktu 6-8 minggu. Jika kadarnya mencapai

150-200 ppm, gangguan kesehatannya berupa pemampatan bronchioli. Karena

gangguan itu seseorang dapat meninggal dalam waktu 3-5 minggu setelah

pemaparan. Jika kadar pencemar NO2 mencapai lebih dari 500 ppm,

gangguan yang timbul adalah kematian dalam waktu antara 2-10 hari. Apabila

bereaksi dengan uap air dalam udara atau larut pada tetesan air, polutan NOx

di dalam udara juga dapat berperan sebagai sumber nitrit atau nitrat di

lingkungan. Kedua senyawa itu dalam jumlah besar dapat menimbulkan

gangguan pada saluran pencernaan, diare campur darah disusul oleh konvulsi,

koma dan bila tidak tertolong akan meninggal. Keracunan kronis akan

menyebabkan depresi umum, sakit kepala dan gangguan mental (Akhadi,

2009).

Di dalam tubuh manusia, nitrit terutama akan bereaksi dengan hemoglobin

membentuk methemoglobin (metHb). Apabila jumlahnya melebihi kadar

normal, akan menyebabkan methemoglobineamia. Pada bayi sering dijumpai

karena pembentukan enzim yang dapat menguraikan metHb menjadi Hb

masih belum sempurna. Akibat dari gangguan ini, tubuh bayi akan

kekurangan oksigen sehingga mukanya akan tampak membiru atau sering

dikenal dengan bayi biru (Akhadi, 2009). Menurut Mukono (1997),

pencemaran udara oleh NO₂ dapat mengakibatkan terjadinya radang paru dan

jika hal ini berlangsung terus-menerus dapat mengakibatkan kelainan faal

paru obstruktif, yang disebut Penyakit Paru Obstruktif Menahun (PPOM).

III. ALAT DAN BAHAN

III.1 Alat

Tabel 3.1 Tabel Alat Percobaan

No Alat Ukuran Jumlah Gambar Spesifikasi

1 Peralatan

pengambilan

contoh uji

- 1 set Pompa :

Thomas

model

1132D 230

V, 1.25 A

2 Spektofotometer - 1

3 Anemometer - 1 Lutron AM-

4206

No Alat Ukuran Jumlah Gambar Spesifikasi

4 Higrometer - 1 West-

Germany

5 Pipet Mohr 50 ml 1 Pyrex

6 Bulp - 1 Brand

7 Kompas - 1 Aplikasi

kompas di

Smartphone

III.2 Bahan

Tabel 3.2 Bahan Percobaan

No Bahan Konsentrasi Jumlah Gambar

1 Larutan Griess

Saltzman

- 100 ml

2 Granula - secukupnya

3 Alumunium

foil

- Secukupnya

hingga seluruh

botol penjerap

tertutup

4 vaseline - secukupnya

IV. CARA KERJA

IV.1 Diagram Sampling

Siapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan pada percobaan

Nitrogen Dioksida

Pipet 50 ml larutan penjerap Griess Saltzman

pada kedua

botol penjerap

Berikan label pada setiap

botol penjerap agar tidak

tertukar antara NO dan NO₂

Lakukan pengaturan laju alir set dengan nilai 1 L/menit,

kemudian lakukan

pengujian bubling

pastikan botol penjerap

bubling dan pompa

berfungsi

Lakukan sampling selama 60 menit. Urutan peletakan

adalah pompa vakum, penyerap

uap, botol penyerap NO₂,

granular kemudian botol penyerap NO

Lakukan pengukuran

data metereologi seperti suhu

udara

NO

IV.2 Diagram Analisis

Lakukan pengukuran data

metereologi berupa

kelembapan udara

Lakukan pengukuran

kecepatan dan arah angin

Setelah sampling diamkan selama

15 menit

Pindahkan larutan penjerap NO dan NO₂ dalam gelas

ukur , amati perubahan warnanya

Ukur menggunakan

Spektofotometer dengan λ 550 nm

V. HASIL PENGAMATAN

Lokasi : Gedung S ( Depan FETEC )

Koordinat : 6°10’2’’ S 106°47’23’’ E

Tangga : 8 Oktober 2015

Waktu : 10.00 – 11.00 (60 Menit)

Tekanan : 760 mmHg

Tabel 5.1 Hasil Pengamatan

No Gambar Keterangan1

Kelembaban 42 % Rel

2

Kecepatan Angin 0.87 m/s

Catat nilai absorbansi yang di dapat dan hitung

konsentrasi NO dan NO₂

No Gambar Keterangan3

Arah datangnya angin dari

Barat Daya

Suhu Udara 32.4 oC

(Mendung Berawan)

4Laju aliran Sebelum dan

Sesudah pengambilan

sampling adalah 1L/Menit.

Dengan indicator jarum

pompa dibawah angka 10

7

Nilai ABS NO dan NO₂

yang didapat setelah

dilakukan analisis dengan

spektrofotometer adalah

0,007

VI. RUMUS DAN PERHITUNGAN VI.1 Rumus

V= F 1+F 22

x t xPaTa

x298760

Dengan Pengertian :

V = Volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25oC,760mmHg

F1 = Laju alir awal (L/menit)

F2 = Laju alir akhir (L/menit)

t = durasi pengambilan contoh uji (menit)

Pa = tekanan barometer rata-rata selama pengambilan contoh uji (mmHg)

Ta = Temperatur rata-rata selama pengambilan contoh uji (K)

298 = Konversi temperature pada kondisi normal 25oC ke dalam kelvin

760 = Tekanan udara standard (mmHg)

a=|−∫¿|Slope

¿

[ NO ]/ [NO 2]=av

x1000 l1m3

Dengan Pengertian

a = konsentrasi

v = Volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25oC,760mmHg

VI.2 Perhitungan

Diketahui :

F1 = 1L/Menit

F2 = 1L/menit

t = 60 menit

Pa = 760 mmHg

Ta = 32,4 oC = 305,4 K

ABS =0,001

V=1+12

x 60 x760

305,5x

298760

V=58,546 Liter

Kons ABS0 0

0,036 0,0060,072 0,010,108 0,0150,144 0,0230,18 0,027

0,216 0,0340,252 0,04

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.045

f(x) = 0.158399470899471 x − 0.000583333333333332R² = 0.995513613190151

Kurva Kalibrasi NO2

Konsentrasi

ABS

Grafik 1. Kurva Kalibrasi NO2

NO

y=0,158 x−5,83x 10−4

r=0,9975 , r2=0,995

a=0,001−(−5,83x 10−4)

0,158

a=0,01 μg

[ NO ]= 0,0158,546

x1000l1 m3

[ NO ]=1,711 x10−4 μg /N m3

C 24=C 1 x ¿

C 24=1,711 x 10−4 x ¿

C 24=9,504 μg/ N m3

NO2

y=0,158 x−5,83x 10−4

r=0,9975 , r2=0,995

a=0,003−(−5,83 x10−4)

0,158

a=5,589 x10−3 μg

[ NO2 ]=5,589 x10−3

58,546x

1000 l1 m3

[ NO2 ]=9,546 x 10−5 μg/ N m3

C 24=C 1 x ¿

C 24=9,546 x 10−5 x¿

C 24=5,3025 x10−5 μg /N m3

C 1=8,39 x 10−5 μg/ N m3

VII. PEMBAHASAN

Praktikum ini dilakukan untuk menguji kandungan NO2 dengan

menggunakan alat spektrofotometer. Berdasarkan SNI 19-7119.2-2005, metode

pengujian kadar NO2 di udara dilakukan dengan metode Griess Saltzman dengan

menggunakan spektrofotometer. Peralatan yang digunakan adalah : tabung penyerap,

pompa udara, termometer, pengukur kecepatan alir udara, anemometer, kompas, dll.

Prosedur pengujiannya adalah mempersiapkan botol penyerap, lalu membersihkannya

dengan akuades. Selanjutnya, dimasukkan larutan penyerap dan botol dibungkus

dengan alumunium foil agar larutan penyerap tidak rusak dan menghindari

penguapan. Nitrogen mengalami reaksi kimia dengan O2 menjadi NOx. Nilai NO2

akan bertambah dengan pesat jika didukung dengan kondisi suhu dan jumlah NO

yang memadai.Oleh karena itu, peningkatan kadar NO2 di kota sangatlah mudah

terjadikarena banyaknya pemicu yang menyebabkan hal tersebut terjadi seperti pengg

unaan kendaraan bermotor, generator, pembangkit listrik sampai tempat pembuangan

sammpah yang dapat menghasilkan gas tersebut.

Grafik 1 menunjukkan bahwa hubungan antara absorban dan Cb

didapat persamaan y=0,158x-5,83x10-4. Hal yang selanjutnya dilakukan yaitu

pengukuran di tempat parkir dosen FE gedung S. Suhu rata-rata di lokasi sampling

adalah 32,4oC dengan kelembaban cukup tinggi yaitu 46 % rel. dalam percobaan ini

karena keterbatasan alat maka nilai laju alir awal dan akhir disamakan yaitu 1L/menit.

Kemudian masuk ke perhitungan untuk mencari Volume udara yang di ambil saat

sampling. Setelah dilakukan perhitungan maka didapatkan V= 58,546 Liter. Setelah

didapat V maka kita bisa menghitung konsenstrasi NO dan NO2. Setelah dilakukan

perhitungan didapatkan hasil untuk NO adalah 1,711x10-4ᶣg/Nm3 dan untuk NO2

adalah 9,546 ᶣg/Nm3.

Dalam percobaan ini digunakaan 2 buah granular. Granular pertama berfungsi

untuk menyerap NO2 terlebih dahulu. Granular ini langsug berhubungan dengan

corong udara ambien. Granular kedua berfungsi untuk menyerap NO. jadi setelah

NO2 terserap masuk ke impinjer kedua untuk menyerap NO. jumlah NO di udara

lebih sedikit dibanding NO2. Percobaan ini dilakukan dalam waktu 60 menit untuk

sampling. Pada percobaan ini kami menguji kualitas udara ambien di depan FETEC

gedung S Usakti dekat dengan parkiran mobil dosen FE.

Dari hasil pengamatan dan perhitungan hasil NO dan NO2 yang didapatkan

sangatlah kecil. Walaupun lokasi sampling berlokasi di tempat parkir dan dekat

dengan jalan raya ada beberapa aspek yang menyebabkan hasil sangatlah kecil. Yang

pertama adalah kondisi cuaca yang berawan, banyaknya pohon dan tumbuhan di

lokasi sampling serta jarak antara lokasi dengan jalan raya berjarak cukup jauh dan

dipinggir jalan kyai tapa terdapat banyak pohon-pohon besar yang dapat menyerap

serta menetralkan NO dan NO2.

Dalam pengamatan ini digunakan beberapa baku mutu mulai dari

regional,nasional,dan internasional. Untuk regional digunakan Keputusan Gubernur

DKI Jakarta No. 551 tahun 2001 dengan batas maksimum kandungan NO2 dalam 24

jam di udara ambien adalah sebesar 92,5 ug/Nm3 . berdasarkan hasil perhitungan

yang didapat adalah 5,3025x10-5 ug/Nm3 ini berarti kandungan NO2 masih jauh

dibawah regulasi yang berlaku dan udara sekitar lokasi sampling adalah aman. Untuk

nasional digunakan Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 dengan batas

maksimum kandungan NO2 dalam 24 jam di udara ambien adalah sebesar 150

ug/Nm3 berdasarkan hasil yang didapat kandungan NO2 di lokasi sampling masih

aman karena dibawah batas maksimum. untuk internasional digunakan peraturan

WHO dengan batas maksimum 200 μg/m3 untuk 1 jam. Hasil yang didapat untuk

pengukuran 1 jam adalah 8,39x10-5 ug/Nm3 .berarti kualitas udara ambien di lokasi

sampling masih aman karena dibawah peraturan yang berlaku.

VIII. KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari praktikum ini adalah :

1. Volume udara yang didapatkan adalah 58,546 Liter,

2. Suhu rata-rata di lokasi sampling adalah 32,4oC, kelembaban 46 % rel,

kecepatan angin 0,87 m/s,

3. Berdasarkan Keputusan Gubernur DKI Jakarta No. 551 tahun 2001 dengan

batas maksimum kandungan NO2 dalam 24 jam di udara ambien adalah

sebesar 92,5 ug/Nm3 . perhitungan yang didapat adalah 5,3025x10-5

ug/Nm3 ini berarti udara ambien disekitar lokasi sampling baik,

4. Berdasarkan regulasi nasional , Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999

dengan batas maksimum kandungan NO2 dalam 24 jam di udara ambien

adalah sebesar 150 ug/Nm3 berdasarkan hasil yang didapat kandungan NO2

di lokasi sampling masih aman,

5. Untuk regulasi internasional digunakan standard WHO dengan batas

maksimum 200 μg/m3 untuk 1 jam. Hasil yang didapat untuk pengukuran 1

jam adalah 8,39x10-5 ug/Nm3, berarti kualitas udara ambien di lokasi

sampling masih aman.

DAFTAR PUSTAKA

http://repository.maranatha.edu/1675/3/0310153_Chapter1.pdf (Diakses pada tanggal

11 Oktober 2015 pukul 19.00 WIB)

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/41198/4/Chapter%20II.pdf (Diakses

pada tanggal 11 Oktober 2015 pukul 19.30 WIB)

http://eprints.ung.ac.id/2987/6/2013-1-13201-811409012-bab2 30072013080638.pdf

(Diakses pada tanggal 11 Oktober 2015 pukul 19.30 WIB)

Keputusan Gubernur DKI Jakarta No. 551 tahun 2001 tentang Kualitas udara Ambien

dan kebisingan

Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 tentang kualitas udara ambien

Peraturan WHO tentang Ambient (outdoor) air quality and health