LAPORAN PRAKTIKUM

PENGENDALIAN LIMBAH INDUSTRI

ACARA VI

ANALISIS KADAR KARBON (C)

Disusun Oleh :

Nama : Fety Andrianing Y

NIM : 14/361795/SV/06059

Kelompok/ Shift : A2/ 2

Hari, Tanggal : Rabu, 25 Maret 2015

Waktu : 10.00 – 12.00 WIB

Co Ass : Richardus Aprillianto

LABORATORIUM REKA INDUSTRI DAN PENGENDALIAN

PRODUK SAMPING

PROGRAM STUDI DIPLOMA III AGROINDUSTRI

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2015

A.TUJUAN PRAKTIKUM1. Menentukan kadar karbon ( C ) pada sampel

limbah

B.METODOLOGI PRAKTIKUM1. Alat dan Bahan

a. Alat

1. Pipet ukur 5 ml 2

2. Pipet ukur 10 ml 1

3. Labu ukur 2

4. Statif

5. Erlenmeyer

6. Buret

7. Ruang asam

8. Mangkok

b. Bahan

1. Aquadest ( H2O )

2. Asam Kaliium dikromat ( K2Cr2O7 )

3. Larutan Besi (II) Sulfat ( FeSO4 )

4. Limbah Bakpia

5. Asam sulfat pekat ( H2SO4 )

6. Asam Phospat pekat ( H2PO4 )

7. Indikator Dhipenilalamin ( DPA )

2. Prosedur Praktikum

Menyiapkan 1 ml sampel cair berupa limbah

kacang hijau bakpia

Menyiapkan blangko Aquadest 1 ml

Memberikan asam dikromat 10 ml pada sampel

dan blangko

Memasukkan sampel dan blangko ke ruang asam

dengan memberikan 10 ml asam sulfat pekat

Mendinginkan ke dalam mangkok yang berisi air

Memberi asam phospat pekat 5 ml dan DPA 1 ml

Memberikan Aquadest sampai labu alas

Menghomogenkan larutan uji

Mengambil 5 ml larutan uji lalu dimasukkan

ke dalam Erlenmeyer

Menambahkan Aquadest 15 ml

Menitrasi dengan Besi ( II) Sulfat

Menghitung nilai C pada sampel limbah dan

Blangko

Dari data diketahui nilai kadar C sebesar

3.870 mg/L

C. HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil

Bahan ml FeSO4 Nilai CSampel 1 3 ml 3.870 mg/LBlangko 1 2 ml 3.870 mg/ L

C = (B – A) x N x 3 x 10 x 100 x 1000

ml 77

= (3 – 2) x 0,1 x 3 x 10 x 100 x 1000

1 77

= 0,3 x 10 x 1,29 x 1000

= 3.870 mg/L

2. Pembahasan

Total Organik Karbon didefinisikan sebagai

jumlah karbon yang terikat dialam senyawa

organik yang terkadung didalam air itu sendiri.

Karbon Organik total mengukur semua bahan yang

bersifat organik. TOC diukur dengan konversi

karbon organik dalam air limbah secara oksidasi

katalik pada suhu 9000 C menjadi karbon

dioksida. Metode pengukuran ini cepat dan dapat

diulang, memberikan perkiraan kadar karbon

organik pada suatu limbah dengan lebih cepat.

Nilai TOC sangat berkolerasi dengan uji – uji

BOD5 standar dan COD bila limbah relatif seragam.

TOC menggunakan pendekatan karbon. Nilai TOC

tidak menunjukkan laju degradasi senyawa karbon.

Senyawa – senyawa yang dianalisis dalam uji TOC

seperti selulosa, hanya memecah secara lambat

dalam lingkungan alamiah. Nilai TOC akan berubah

apabila limbah diberi penanganan dengan berbagai

metode (Jenie, 1993).

TOC atau Total Organic Carbon juga dapat

didefinisikan sebagai besarnya kandungan karbon

di dalam suatu limbah. Selama beberapa tahun

terakhir, Analisis terhadap Total Organik Karbon

(TOC) merupakan teknik analisa yang bisa

dikatakan paling baik untuk mengetahui kualitas

suatu air. Analisis khas untuk mengukur TOC

total karbon sekarang serta karbon anorganik

(IC). Mengurangkan anorganik karbon dari hasil

karbon total TOC.  Varian umum lainnya meliputi

analisis TOC mengeluarkan bagian IC terlebih

dahulu dan kemudian mengukur sisa karbon. Metode

ini melibatkan membersihkan sebuah diasamkan

sampel dengan udara bebas karbon atau nitrogen

sebelum pengukuran, dan lebih tepat disebut

purgeable non-organik karbon (NPOC).

Praktikum Analisis Krbon dimulai dengan

memberikan 1 ml sampel limbah dan 1 ml Aquadest

ke dalam Labu ukur. Kemudian memberikan 10 ml

larutan asam dikromat ke masing – masing sampel

dan blangko. Setelah tercampur, labu ukur

dimasukkan ke dalam lemari asam dengan

ditambahkan 10 ml asam sulfat pekat. Larutan

dibiarkan agar sedikit panas atau mengalami

reaksi eksotermis di dalam lemari asam. Kemudian

sampel dihomogenkan dengan gerakan memutar dan

naik turun. Warna pada sampel harus tetap

dipertahankan merah jingga atau orange, jika

terjadi warna hijau atau biru maka pada sampel

ditambahkan lagi larutan kalium dikromat dan

asam sulfat pekat dalam perbandingan yang sama.

Ketika telah mengalami reaksi eksotermis di

dalam lemari asam, sampel kemudian dikeluarkan

dan didinginkan ke dalam mangkok berisi air.

Setelah dingin, larutan uji ditambahkan 5 ml

asam phospat dan indikator difenilamin untuk

merubah warna menjadi hijau kehitaman. Setelah

itu, ditambahkan Aquadest hingga volume mencapai

50 ml sampai batas labu takar. Larutan kembali

dihomogenkan dengan cara mengocoknya naik turun

sehingga larutan dan reagennya dapat bercampur.

Setelah homogen, larutan dibiarkan mengendap

hingga terlihat bagian bening di atasnya.

Kemudian larutan diambil 5 ml dan diletakkan ke

dalam erlenmeyer 50 ml. Untuk pengencernya

ditambahkan 15 ml aquadest ke dalam erlenmeyer.

Larutan sampel dan blangko kemudian dititrasi

menggunakan larutan Besi (II) Sulfat hingga

berwarna hijau tosca. Setelah itu, langkah

terakhir adalah mencatat besar besi (II) sulfat

yang digunakan, dan melakukan perhitungan kadar

karbon berdasarkan data yang didapatkan.

Selama praktikum berlangsung, terdapat

reagen – reagen yang digunakan untuk melakukan

proses analisis karbon. Reagen adalah zat atau

senyawa yang ditambahkan ke sistem dalam rangka

untuk membawa tentang reaksi kimia atau

ditambahkan untuk melihat jika reaksi terjadi.

Meskipun istilah reaktan dan reagen sering

digunakan secara bergantian, reaktan adalah

lebih khusus zat yang dikonsumsi dalam proses

reaksi kimia. Pelarut., meskipun mereka terlibat

dalam reaksi biasanya tidak disebut sebagai

reaktan (Rahayu, 2008). Reagen – reagen tersebut

diantaranya adalah Aquadest atau H2O, Asam

Kaliium dikromat atau K2Cr2O7, Larutan Besi (II)

Sulfat yang memiliki rumus kimia FeSO4, Asam

sulfat pekat atau H2SO4 dan Asam Phospat pekat

atau H2PO4. Indikator yang digunakan di dalam

pengujian karbon adalah Indikator Dhipenilalamin

atau biasa disingkat DPA.

Masing – masing reagen memiliki fungsi dan

peran tersendiri di dalam analisis total karbon.

Aquadest berfungsi sebagai zat pengencer larutan

uji. Kalium dikromat berfungsi sebagai

pengoksidasi larutan sampel dan blangko, dan

biasa ditambahkan pertama kali. Kemudian asam

sulfat pekat yang di dalam praktikum harus

diberikan di dalam lemari asam berfungsi untuk

menyeimbangkan asam dan basa. Di dalam pemberian

kalium dikromat dan asam sulfat ini terdapat

ketentuan. Kedua reagen ini bertujuan untuk

membentuk warna orange, sehingga, jika larutan

uji belum berwarna orange, maka diperlukan

penambahan kalium dikromat dan asam sulfat

dengan perbandingan yang sama.

Asam phospat yang diberikan setelah alrutan

keluar dari lemari asam berfungsi untuk

menginversi larutan. Maksud menginversi larutan

disini adalah mempertahankan warna orange dari

larutan uji. Kemudian larutan uji diberi 1 ml

difenilalanin atau DPA yang berfungsi sebagai

indikaor perubahan warna. Setelah pemberian

difenilalanin, maka pada warna pada larutan uji

akan berubah menjadi coklat pekat. Reagen pada

analisis karbon yang terakhir adalah larutan

Besi (II) Sulfat. Larutan ini berfungsi sebagai

penitrasi sampel dan blangko. Di dalam praktikum

analisis karbon zat penitrasi menggunakan Besi

(II) sulfat karena larutan ini berfungsi untuk

merubah warna orange atau coklat menjadi warna

hijau. Parameter perubahan warna pada titrasi

inilah yang menunjukkan bahwa sampel mengandung

karbon.

Asam sulfat atau yang memiliki rumus kimia

H2S O 4, merupakan asam mineral atau senyawa

anorganik yang kuat. Zat ini larut dalam air

pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai

banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk

utama industri kimia. Asam sulft murni tidak

berwarna, berupa cairan kental yang membeku pada

suhu 10,40 Celcius dan mendidih pada suhu 276,40

Celcius. Materi ini bereaksi keras dengan air

dan senyawa organik (Bernard, 2001). Dalam

praktikum di Laboratorium, asam sulfat pekat

pemberiannya harus di dalam lemari asam. Hal ini

dikarenakan asam suldat pekat sangat reaktif dan

berbahaya jika sampai berada pada suhu kamar.

Asam sulfat pekat juka smapai mengenai kulit

dapat menyebabkan kulit melepuh atau mengelupas.

Oleh karena itu, pemberian asam sulfat pekat ke

dalam larutan uji harus dilakukan di dalam

lemari asam, untuk mengantisipasi sifat

kereaktifannya yang sangat besar.

Hasil analisis kadar karbon dalam limbah

kacang hijau menunjukkan bahwa di dalam limbah

terkandung senyawa karbon yang cukup tinggi.

Dari hasil tirasai dan perhitungan, diketahui

bahwa kadar karbon yang terkandung di dalam

limbah kacang hijau mencapai 3.870 mg/L. Nilai

ini dirasa sangat besar jika mengingat bahwa

nilai ambang batas karbon yang boleh terkandung

di dalam air menurut peraturan Menteri

Lingkungan Hidup Nomor 04 Tahun 2007 tentang

baku mutu air limbah bagi usaha adalah sebesar

100 mg/L. Jika dibandingkan dengan nilai ambang

batas, dapat disimpulkan bahwa hasil analisa

kadar karbon total di dalam limbah kacang hijau

sangat besar dan berbahaya jika tidak ditangani

dengan benar. Selisih jumlah yang begitu

signifikan antara hasil dan nilai ambang batas

juga menyatakan bahwa air limbah bakpia tidak

boleh digunakan untuk keperluan sehari –ahari,

terlebih untuk konsumsi.

Nilai karbon yang tinggi di dalam air

limbah,dalam batas toleransi melebihi 1000 mg/L

mengindikasikan bahwa limbah tersebut termasuk

dalam kategori berbahaya. Limbah dengan nilai

kadar karbon yang tinggi memerlukan penanganan

dan pengendalian khusus terlebih dahulu sebelum

dibuang. Jika nilai kadar karbon air limbah

melebihi batas toleransi 1000 mg/L dan langsung

dibuang tanpa pengendalian terlebih dahulu, maka

hal tersebut akan berdampak buruk terhadap

lingkungan. Seperti telah diketahui bahwa karbon

merupakan unsur yang jika keberadaannya

berlebihan di alam maka akan menyebabkan

kontaminasi terhadap zat – zat yang lainnya.

Untuk itu,penanganan akan limbah yang mengandung

kadar karbon tinggi harus lebih spesifik dan

khusus, agar dampaknya tidak diserap oleh

lingkungan.

Prinsip Analisis Total Organic Carbon adalah

bagaimana mengetahui jumlah kadar karbon yang

terkandung di dalam suatu bahan, khususnya pada

limbah industri. Karbon Organik Total (TOC)

merupakan suatu cara analisis adanya senyawa

organik dalam suatu materi. Pengukuran kadar

karbon organik total dilakukan dengan konversi

senyawa organik yang dioksidasi secara sempurna

menghasilkan CO2 dan H2O. Penentuan total organik

karbon dengan menggunakan ANATOC (Analyzer Total

Organic carbon) secara langsung hasilnya dapat

kita ketahui, apakah pada air limbah tersebut

mengandung senyawa karbon organic. Apabila kadar

TOC pada air limbah tinggi maka dapat meningkatkan

karbon dioksida dan metana dan juga dapat

mengurangi jumlah oksigen terlarut (Amalia, 2009).

Sebenarnya, carbon yang terkandung pada media

terdiri dari dua jenis, yaitu Organic Carbon atau

disingkat OC dan Inorganic Carbon atau disingkat

IC.  Sistem pengukuran carbon yang ada hingga saat

ini adalah dengan cara merubah carbon menjadi CO2.

Baru kemudian mengukur kadar CO2 tersebut  sebagai

representasi dari  kadar carbon yang ada. Yang

diukur sebenarnya semua unsur carbon yang ada

dalam sample tanpa membedakan apakah itu OC atau

IC. Terdapat dua cara pengukuran TOC, yaitu

pengukuran secara langsung dan pengukuran tidak

langsung (Watoni,2000).

Pada pengukuran langsung, mula-mula komponen

IC dihilangkan terlebih dahulu dengan cara

memberi senyawa asam ke sample (acidification)

kemudian gas hasil reaksi antara IC dan asam

dibuang ke udara.  Selanjutnya sample yang sudah

bersih dari komponen IC dioksidasi (Oxidation)

untuk merubah Carbon  menjadi CO2, lalu CO2

tersebut  diukur sebagai NPOC (Non Purgeable

Organic Carbon), yang adalah TOC. Sedangkan pada

pengukuran tidak langsung, yang diukur adalah TC

dan IC, kemudian mengurangkan IC dari TC  untuk

mendapatkan TOC (TOC = TC-IC).  Proses

pengukuran tidak langsung adalah, mula-mula

sample dibagi menjadi 2 bagian.  Setengah bagian

pertama diberi senyawa asam, sehingga semua

komponen IC bereaksi dengan asam tersebut untuk

membentuk CO2.  Setengah bagian kedua kemudian

dioksidasi untuk merubah Carbon  menjadi CO2.

CO2 hasil  dari kedua proses tersebut kemudian

diukur untuk mendapatkan IC dan TC.

Analisa TOC muncul sebagai suatu cara

alternatif yang cepat dan akurat dibanding cara

klasik namun tidak se-lama cara BOD dan COD yang

secara tradisional dapat menunjukan potensi

polusi dari air limbah. Manfaat Analisa TOC

adalah untuk dapt mengertahui akdar nilai karbon

yang terkandung di dalam suatu limbah. Analisis

TOC hanya berfungsi sebagai proses kontrol karena

memiliki beberapa keunggulan dibanding BOD dan

COD. Keunggulan analisis TOC diantaranya waktu

analisis yang lebih singkat biasanya hanya

berkisar 5 hingga 10 menit. Selain itu saat ini

telah banyak di pasaran alat-alat TOC analyser

yang dapat mengukur TOC secara kontinyu.

Aplikasi TOC di dalam industri tidak

terlepas dengan kaitannya terhadap lingkungan.

TOC dalam sumber air berasal dari pembusukan zat

organik (natural organic matter :NOM) dan dari

bahan sintetis. Asam Humus, fuvic acid, amina,

dan urea adalah jenis-jenis dari NOM. Deterjen,

pestisida, pupuk, herbisida, bahan kimia

industri, dan organik terklorinasi adalah contoh

sumber-sumber sintetis. Sebelum sumber air diolah

untuk didisinfeksi, TOC berperan penting dalam

menghitung jumlah NOM. Dalam sebuah fasilitas

pengolahan air, proses reaksi desinfeksi

menggunakan klorida yang mengandung disinfektan

menjadi hal yang pokok. Ketika bahan air di

klorinasi, senyawa klorin aktif (Cl2, HOCl, ClO-)

bereaksi dengan NOM untuk menghasilkan biproduk

desinfeksi terklorinasi (chlorinated disinfection

byproducts: DBPs). Beberapa peneliti telah

menentukan bahwa semakin tinggi level NOM dalam

sumber air sepanjang proses desinfeksi dapat

menambah jumlah karsinogenik di dalam pemrosesan

air minum.

Aplikasi TOC di dalam bidang industri

farmasi adalah bahwa keberadaan Carbon bisa saja

terjadi karena ada hubungannya dengan endotoxin,

pertumbuhan mikroba, dan perkembangan lapisan

biologis (biofilm) di dinding saluran pipa.

Selain itu terdapat biofilm yang tumbuh di dalam

sistem distribusi mesin farmasi. Dipercaya ada

hubungan antara konsentrasi TOC dan level

endotoxin dan mikroba. Mempertahankan rendahnya

level TOC dapat membantu kita untuk mengkontrol

level endotoxin dan mikroba dan tentunya

pertumbuhan biofilm. USP, EP, JP memeperkenalkan

TOC sebagai tes yang dibutuhkan untuk air murni

dan air injeksi (Water For Injection : WFI).

Untuk alasan ini, TOC telah memenuhi syarat

sebagai perlengkapan kontrol proses di dalam

industri bioteknologi. TOC berfungsi untuk

memonitor performa dari operasional sistem yang

terdiri dari purifikasi dan mesin distribusi.

Dengan banyaknya operasional bioteknologi seperti

preparasi obat dan makanan, FDA mengeluarkan

banyak regulasi untuk melindungi kesehatan publik

dan menjamin kualitas produk yang di konsumsi

masyarakat. Untuk menjamin tidak-adanya

kontaminasi silang antara produk obat, variasi

cara prosedur cleaning dilakukan. Level

konsentrasi TOC digunakan untuk mengetahui

keberhasilan dari prosedur validasi cleaning

terutama “clean-in-place” (CIP).

D.KESIMPULAN1. Setelah melakukan uji analisis kandungan

karbon pada Limbah kacang hijau, diketahui

bahwa kadar karbon yang terkandung di dalam

air limbah kacang hijau adalah sebesar 3.870

mg/L dan jumlah ini sangat melebihi ambang

batas kandungan karbon yang diperbolehkan

yaitu sebesar 110 mg/L.

DAFTAR PUSTAKA

Amalia, Dian. 2009. Total Organic Carbon pada Limbah Industri.

http//www.academia.edu/total-organic-carbon/html

Diakses pada Minggu, 29 Maret 2015 Pukul 17.28

WIB

Bernard, Bernie B dkk. 2001. Determination of Total Carbon,

Total Organic Carbon and Inorganic Carbon in Sediments. B&B

Laboratories Inc. College Station. Texas

Jenie, Betty Sri Laksmi dkk. 1993. Penanganan Limbah

Industri Pangan. Kanisius. Yogyakarta

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 04 Tahun 2007

Tentang Baku Mutu Air Limbah bagi usaha dan/atau Kegiatan

Minyak dan Gas Bumi

Rahayu, Iman. 2008. Praktis Belajar Kimia. Visindo. Jakarta

Watoni, Abdul Haris dkk. 2000. Studi Aplikasi Metode

Potensiometri pada Penentuan Kandungan Karbon Organik Total

Tanah. Jurnal MS Vol. 5 Nomor 01, Halaman 23 – 40.

April 2000