8/3/2019 i. Nitrogen
1/27
NITROGEN
8/3/2019 i. Nitrogen
2/27
SIKLUS NITROGEN
8/3/2019 i. Nitrogen
3/27
8/3/2019 i. Nitrogen
4/27
Protein
Nitrat sangat berguna sebagai pupuk untuk tumbuhan dandikonversikan menjadi protein.
NO3-+CO2+tumbuhan hijau+sinar matahari protein
Nitrogen di atmosfer juga di konversi menjadi protein olehbakteri nitrogen.
N2+ Bakteri protein
Amonia dan senyawa ammonium bisa ditambahkan padatanah untuk dapat menghasilkan protein
NH3 + CO2 + Tanaman hijau + sinar matahari protein
8/3/2019 i. Nitrogen
5/27
SIFAT KIMIA
Nitrogen memiliki sifat kimia yang kompleks karenaadanya beberapa tingkatan oksidasi yang
dilakukan oleh mikroorganisme yang bisa memilikimuatan negatif maupun positif tergantung dari jenis
bakterinya (aerobik atau anaerobik)
- III 0 I II III IV V
NH3N2 N2O NO N2O3
NO2 N2O5
Amoniak NO2- Nitrit NO3
- Nitrat
8/3/2019 i. Nitrogen
6/27
Keberadaan BentukNitrogen
Semua senyawa nitrogen kecuali N2
(komponen utama atmosfer bumi) padasemua tingkatan oksidasnya dapatmenimbulkan masalah lingkungan.
8/3/2019 i. Nitrogen
7/27
BENTUK GAS
N2 N2O (Nitrous Oxide)
NO (Nitric Oxide)
NO2 (Nitrogen Dioksida)
8/3/2019 i. Nitrogen
8/27
Nitrogen netral (N2) : Hasil reaksi,
Llenyap dari larutan sebagai gelembung gas Diserap oleh ganggang dan bakteri untuk
pertumbuhannya
Amoniak (NH3) : Ada di air tanah dan air permukaan (130
mg/l) Kadar amoniak tinggi di air permukaan :
indikator pencemaran menjadi NH
4
+ (amonium) pada pH rendah Berasal dari air seni dan tinja, oksidasi zat
organis
8/3/2019 i. Nitrogen
9/27
KOMBINASI DENGAN AIR
AMONIUM NH3 + H2O NH4
+ + OH-
NITRIT N2O3+H2O 2H
+ + 2NO2-
NITRAT N2O5+H2O 2H
+ + 2NO3-
8/3/2019 i. Nitrogen
10/27
NITRAT
Senyawa stabil
Unsur penting untuk sintesa protein
jika terlalu banyak + fosfat : algablooming menurunkan DO
Berasal dari buangan industri, pupuk,cat, bahan peledak
Nitrat tinggi daerah pertanian :pupuk
8/3/2019 i. Nitrogen
11/27
NITRAT
Nitrat merupakan garam atau esterdari asam nitric (NO3
-) ataumerupakan hasil dari stabilisasiaerobik nitrogen organik
Sumber nitrat : mineral, tanah, air lautdan atmosfer.
Nitrat banyak digunakan sebagaipenyubur / pupuk, bahan pengawetmakanan, dan agen oksidasi padaindustri kimia.
8/3/2019 i. Nitrogen
12/27
NITRIT
Nitrit merupakan garam atau ester dari asam nitrous(NO2
-) yang terbentuk dari kegiatan bakteri padaamonia dan nitrogen organik.
Digunakan di industri sebagai bahan pengawetmakanan (sodium dan garan potassium), seringkalidigunakan pada daging dan keju.
Ketika nitrit ditemukan pada air baku, merupakansuatu indikator bahwa ada kontaminasi bakteri atauterjadi inefektifitas desinfeksi
8/3/2019 i. Nitrogen
13/27
NITRIT
Keadaan sementara proses oksidasiantara amoniak dan nitrat
Biasa terjadi di IPAL, air sungai dandrainase
Bisa berasal dari bahan inhibitorkorosi pipa (back flow)
BERBAHAYA : bereaksi dengan hemoglobin kematian
menghasilkan nitrosamin kanker
8/3/2019 i. Nitrogen
14/27
NITRIT - NITRAT
NH3 NO2- NO3
- : Nitrifikasi
NO3- NO2
- NH3 : Denitrifikasi
NO2- : Tidak stabil, mudah terurai
NH3 + N2O
NH4OH N Organik
Total N = NH3 + N Organik
8/3/2019 i. Nitrogen
15/27
AMONIA-NITRIT-NITRAT
Pada kondisi aerobik, terjadi oksidasi amonia menjadi nitrityang dibantu oleh bakteri nitrosomonas :
2NH3 + 3O2 2NO2- + 2H+ + 2H2O
2NH4
+ + 3O2
2NO2
- + 4H+ + 2H2
O+energi
Nitrit ini kemudian dioksidasi oleh bakteri nitrobakter menjadinitrat
2NO2- + O2 2NO3
- + energi
Pada kondisi anaerobik nitrat dan nitrit direduksi denganadanya proses denitrifikasi
Nitrat Nitrit Amonia Gas Nitrogen
8/3/2019 i. Nitrogen
16/27
Berasal dari proses penguraianmikrobiologi secara alami maupun
secara buatan (IPAL) Melepaskan nitrogen sebagai
Amoniak atau senyawa komplekssejenis lainnya
NITROGEN ORGANIS
8/3/2019 i. Nitrogen
17/27
Skema Senyawa Nitrogen
NITROGEN
Nitrat
Nitrit
Gas N2
Nitrogen
Organis
AmoniakpH asam NH4+
pH basa NH3NitrogenKjedahl
8/3/2019 i. Nitrogen
18/27
Kadar Nitrogen secara Umum
Jenis Air NH3 Kjedahl NO3- NO2
-
Air sungai bersih (umandi)
< 0.5 1 - 10 1050 0 - 1
Air sumur, air PAM 0 1 0 - 5 10-50 0
Air buangan penduduk
40-65
70 -120 0 - 2
- Setelah pengendapan 1jam
50 - 90 0 - 2
- Setelah pengolahanbiologis tahap 2 (daerah
tropis)
< 10 < 20 20-100 0 - 10
8/3/2019 i. Nitrogen
19/27
STANDART
WHO : 10 mg/l nitrat / nitrogen USEPA : 10 mg/l untuk total Nitrat+Nitrit
Air sungai NH3 = 0,5 mg/l
Air minum : NH3 = 0 mg/l
NO2- = 0 mg/l
NO3-
= 20 mg/l PP dan PerMenKes : 10 mg/l (nitrat)
PP dan PerMenKes : 1.0 mg/l (nitrit)
8/3/2019 i. Nitrogen
20/27
METODE PENGUKURANAMONIA NITROGEN
NH4+ NH3 + H
+
1. Colorimetria. Menggunakan reagen Nessler
b. Penambahan larutan fenol alkali dan hypochlorite dan
garam manganc. Destilasi : memisahkan amonia dengan materi-materi lain
yang mengganggu.
2. Volumetriuntuk sample yang mengandung amonia > 2 mg/l (air
buangan domestik dan industri). Dilakukan dengan titrasimenggunakan larutan asam sulfur standart setelahdestilasi.
3. Amonia selektif membran
8/3/2019 i. Nitrogen
21/27
Metode PengukuranNitrogen Organik
Sebagian besar dari nitrogen organikyang terdapat dalam buangan domestikada dalam bentuk protein atau hasil
degradasinya yaitu polypeptida dan asamamino.
Metode yang digunakan :1. Destruksi
2. Metode Kjedahl
3. Destilasi
8/3/2019 i. Nitrogen
22/27
8/3/2019 i. Nitrogen
23/27
Metode Pengukuran Nitrat
1. Ultraviolet SpectrophotometryNitrat mengabsorb radiasi ultraviolet pada panjanggelombang 220 nm.
2. Ion ChromatographyBaik digunakan untuk kandungan nitrat > 0.2 mg/l.Kerugian : mahal
3. Metode Nitrat ElektrodaDigunakan untuk kandungan nitrat < 1 mg/l
4. Metode Reduksi CadmiumBaik digunakan untuk mengukur kandungan nitrat < 0.01mg/l
8/3/2019 i. Nitrogen
24/27
Aplikasi data Nitrogen Indikator kualitas sanitasi lingkungan
- Air yang mengandung nitrogen organik dan amonia : sangat tercemardan berbahaya- Air dengan kadar nitrat yang tinggi : tercemar dan bisa menyebabkanmethemoglobinemia pada bayi.- Standart : 10 mg/l
Nitrit menjadi racun dalam dosis tinggi yaitu menyebabkan efek padacardiovascular dan methahemoglobinemia pada dosis rendah.
Indikator kebutuhan nutrient nitrogen pada instalasi pengolahan biologi
Indikator pertumbuhan algae / Indikator program kontrol polusi airpermukaan
8/3/2019 i. Nitrogen
25/27
Indikator kebutuhan oksigen terlarut padaair sungai dan estuaria, dimana perubahanamonia menjadi nitrit dan nitratmembutuhkan oksigen sehingga bisamenyebabkan penurunan kadar DO yangada di dalam air.
Kontrol untuk proses pengolahan biologi,
yaitu pada proses pemurnian yang terjadi.
Desain dan operasi pada IPAL
Aplikasi data Nitrogen
8/3/2019 i. Nitrogen
26/27
Digunakan secara luas berhubungandengan proses desinfeksi
Sangat penting dalam pengolahanaerobik untuk menekan biaya, yaitudengan mengontrol nitrifikasi.
Aplikasi data Nitrogen
8/3/2019 i. Nitrogen
27/27
PENGOLAHAN
Anion Exchange Chemical Coagulation Lime Softening
Chemical Reduction Reverse Osmosis Ion Exchange
Untuk NH3:
Aerasi atau reaksi dengan asam Hipocloritatau Kaporit menjadi N2
Pada air buangan : menggunakanmikrobiologi proses nitrifikasi
Top Related