LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN

LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN

KESADAHAN

OLEH :

NAMA                                               : SHABRINA YUNITA SARI

NO. BP                                              :                                                   1110942039

HARI/TANGGAL PRAKTIKUM  : SABTU/ 3 NOVEMBER 2012

KELOMPOK                                    :                                                     V (LIMA)

REKAN KERJA                             : 1. REVITA MIZALIA   (1110942007)

                                                               2. RAI SAPUTRA P.M  (1110942021)

                                                               3. HESTIA MARIESTA (1110942037)

                                                             

ASISTEN:

HUKAMA HAMID

LABORATORIUM AIR

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan praktikum kesadahan ini adalah untuk menentukan kesadahan total, kesadahan kalsium, dan kesadahan magnesium di dalam sampel air.

1.2 Metode Percobaan

Metode percobaan yang digunakan adalah metode titrasi kompleksometri dengan EDTA (Etilen Diamine Tetra Asetat) dengan indikator logam EBT dan Murexida.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan pada praktikum ini adalah kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion-ion Ca⁺² dan Mg⁺² dan semua kation yang bermuatan dua. Kalsium dan magnesium dalam air dapat membentuk senyawa komplek dengan Etilen Diamine Tetra Asetat (EDTA) pada suatu pH tertentu. Untuk mengetahui titik akhir titrasi digunakan indikator logam yaitu indikator EBT (Erio Chrom Black T) dan Murexida.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling

Pada praktikum kesadahan kali ini, sampling dilakukan  pada hari Jum’at tanggal 2 November 2012, pada pukul 16.30 WIB sampai 16.45 WIB. Pengambilan sampling untuk praktikum kesadahan ini berlokasi di sungai Batang Kuranji, Kalumbuk. Lokasi ini berdekatan dengan TK Adzkia. Koordinat titik sampling berada pada 100^º 23’ 60.32” Bujur Timur dan 0º 55’ 27.95” Lintang Selatan, serta terletak pada ketinggian 14,34 m di atas permukaan laut. Kedalaman tepi sungai Batang Kuranji tersebut berkisar antara 20 cm, sedangkan kedalaman tengah sungai berkisar 50 cm-60 cm.

Kami hanya melakukan pengambilan sampel pada satu titik di tepi badan sungai. Sampel diambil dengan botol yang terbuat dari plastik. Karena aliran sungai tersebut cukup turbulen, maka pengambilan sampel dilakukan dengan cara memasukkan botol tersebut ke dalam air dan menghadapkan mulut botol berlawanan dengan arah arus sungai. Lalu mulut botol ditutup di dalam air agar tidak ada gelembung udara yang masuk ke dalam botol.

Pada saat pengambilan sampel, cuaca sedang gerimis, dan air sungai terlihat keruh. Walaupun demikian, masyarakat sekitar sungai masih tetap memanfaatkan air sungai tersebut untuk berbagai kegiatan, seperti mandi dan mencuci. Padahal sungai tersebut adalah tempat pembuangan limbah-limbah yang kebanyakan merupakan limbah domestik dan limbah industri seperti limbah idustri tahu yang ada di sekitar sungai tersebut yang berada. Keadaan di tepi sungai berbatu-batu karena sedang dalam masa perbaikan yang disebabkan oleh terjangan banjir bandang pada bulan Ramadhan lalu. Pengerjaannya belum selesai, karena masih dalam tahap penyusunan batu-batu sebagai penahan air di tepi sungai.

2.2 Teori

Kesadahan berasal dari kata sadah yang berarti mengandung kapur, jadi kalau kesadahan air adalah adanya kandungan kapur yang berlebih yang terdapat dalam air yang disebabkan oleh lapisan tanah kapur yang dilaluinya. Jenis sumber air yang banyak mengandung sadah adalah air tanah khususnya air tanah dalam. Air yang banyak mengandung mineral kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah”, atau air yang sukar untuk dipakai mencuci (Atastina, 2005).

Umumnya, kesadahan disebabkan oleh adanya logam- logam atau kation-kation yang bervalensi dua seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg tetapi penyebab utama kesadahan adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) (Ruliasih, 2012).

Air sadah menyebabkan sabun sukar berbuih karena ion-ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ mengendapkan sabun. Contoh reaksinya yaitu:

Ca²⁺ + 2CH₃(CH₂)16COO^-(aq)           Ca(CH₃(CH₂)16COO)₂(s)

Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi dan lawannya biasanya disebut air lunak atau air yang memiliki kadar mineral sangat rendah misalnya air hujan (Kris, 2006).

Berdasarkan sifatnya, kesadahan dibagi 2, yaitu (Arifin, 2008):

1.    Kesadahan sementara atau kesadahan tidak tetap atau kesadahan temporer

Kesadahan sementara adalah kesadahan yang disebabkan oleh ion-ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ yang berikatan dengan karbonat dan bikarbonat (HCO₃^-) akan membentuk Ca(HCO₃)₂ dan Mg(HCO₃)₂. Karena sifatnya yang tidak stabil, kesadahan sementara dapat dihilangkan atau dikurangi dengan cara pemanasan seperti direbus atau dididihkan karena garam-garam karbonat akan mengendap pada pemanasan, dan di dalam cerek dan thermos akan terbentuk kerak.

Reaksi:

Ca(HCO₃)₂(aq)               CaCO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

Mg(HCO₃)₂              MgCO₂ + H₂O + CO₂

2.    Kesadahan tetap atau kesadahan permanen

Kesadahan tetap adalah kesadahan yang disebabkan oleh ion Ca dan Mg yang berikatan dengan ion Cl^-, SO4^-, dan NO^3-, contohnya CaCl₂, MgSO₄, MgCl₂, CaSO₄, dan lain-lain. Kesadahan tetap sangat stabil dan tidak mudah terurai, maka tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan. Kesadahan tetap dapat dihilangkan dengan penambahan natrium karbonat.

Reaksi:

CaSO₄ + NaCO₃                CaCO₃ + Na₂SO₄

MgSO₄ + NaCO₃               MgCO₃ + Na₂SO₄

Berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam, kesadahan dibedakan menjadi kesadahan karbonat dan kesadahan non- karbonat (Effendi, 2003).

1.    Kesadahan Kalsium dan Magnesium

Kesadahan perairan dikelompokkan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium karena pada perairan alami kesadahan lebih banyak disebabkan oleh kation kalsium dan magnesium. Kesadahan kalsium dan magnesium seringkali perlu diketahui untuk menentukan jumlah kapur soda abu yang diperlukan dalam proses pelunakan air. Jika nilai kesadahan kalsium diketahui, maka nilai kesadahan magnesium dapat dihitung dengan persamaan:

Kesadahan total-kesadahan kalsium = kesadahan magnesium (Effendi, 2003).

2.    Kesadahan Karbonat dan Non-Karbonat

Kesadahan karena garam hidrogen karbonat dinamakan kesadahan karbonat atau kesadahan sementara. Kesadahan karena garam-garam sulfat atau klorida dinamakan kesadahan tetap. Jumlah keduanya dinamakan kesadahan total.

Pada kesadahan karbonat, kalsium dan manesium berasosiasi dengan ion SO₄^2- ,Cl₂^- dan NO₃^-. Kesadahan karbonat sangat sensitif terhadap panas dan mengendap dengan mudah pada suhu tinggi, seperti pada persamaan (Effendi, 2003):

Pemanasan

Ca(CO₃)₂      à CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Mg(HCO₃)₂ à (MgOH)₂ + 2CO₂

Oleh karena itu kesadahan karbonat disebut juga kesadahan sementara. Kesadahan non-karbonat disebut kesadahan tetap karena kalsium dan magnesium yang berikatan dengan sulfat dan klorida tidak mengendap dan nilai kesdahan tidak berubah meskipun pada suhu tinggi (Effendi, 2003).

Kandungan kapur yang terdapat dalam air, supaya tidak kurang dan tidak juga berlebihan maka perlu ditetapkan standar suatu air dikatakan sadah atau berlebih sadah. Standar kualitas menetapkan kesadahan total adalah 5-10 derajat jerman. Apabila kurang dari 5 derajat jerman maka air akan terasa lunak dan sebaliknya jika dalam air mengandung lebih dari 10 derajat jerman maka akan merugikan bagi manusia (Sanropie, 1984).

Standar kesadahan air meliputi (Husada, 1995):

a.         Standar kesadahan menurut WHO, 1984, mengemukakan bahwa:

·           Sangat lunak sama sekali tidak mengandung CaCO₃;

·           Lunak mengandung 0 - 60 ppm CaCO₃;

·           Agak sadah mengandung 60 - 120 ppm CaCO₃;

·           Sadah mengandung 120 - 180 ppm CaCO₃;

·           Sangat sadah 180 ppm ke atas.

b.        Standar kesadahan menurut E. Merck, 1974, bahwa:

·           Sangat lunak antara 0 - 4 OD atau 0 - 71 ppm CaCO₃;

·           Lunak antara 4 - 8 OD atau 71 - 142 ppm CaCO₃;

·           Agak sadah antara 8 - 18 OD atau 142 - 320 ppm CaCO₃;

·           Sadah 18 - 30 OD atau 320 - 534 ppm CaCO₃;

·           Sangat sadah 30 OD keatas atau sekitar 534 ppm ke atas.

c.         Standar kesadahan menurut EPA, 1974, bahwa:

·           Sangat lunak sama sekali tidak mengandung CaCO₃;

·           Lunak, antara 0 - 75 ppm CaCO₃;

·           Agak sadah, antara 75 - 150 ppm CaCO₃;

·           Sadah, 150 - 300 ppm CaCO₃;

·           Sangat sadah 300 ppm ke atas CaCO₃.

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun dengan menggunakan resin penukar ion (Giwangkara, 2006).

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat

Alat yang di gunakan pada pada praktikum kesadahan ini adalah :

1.      Erlenmeyer 250 ml 4 buah;

2.      pipet takar 10 ml 1 buah;

3.      bola hisap 1 buah;

4.      corong 2 buah;

5.      statip 1 buah;

6.      buret 50 ml 1 buah;

7.      labu semprot 1 buah;

8.      gelas ukur 50 ml 1 buah;

9.      gelas ukur 10 ml 1 buah;

10.  spatula 1 buah;

11.  beaker glass 250 ml 1 buah.

3.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah :

1.      Indikator buffer pH 10;

2.      indikator buffer pH 12;

3.      larutan KCN 10%;

4.      larutan EDTA 1/28 N;

5.      indikator EBT;

6.      indikator Murexida;

7.      aquadest.

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Standarisasi Larutan EDTA 1/28 N

3.3.1.1 Menggunakan Indikator EBT

1.    10 mL larutan standar kalsium dipipet dan dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer;

2.    ditambahkan 5 mL larutan buffer pH 10 dan 50 mg indikator EBT;

3.    dititrasi dengan larutan EDTA 1/28 N sampai cairan berubah dari ungu menjadi biru;

4.    volume EDTA yang diperlukan dicatat.

3.3.1.2  Mengunakan Indikator Murexida

1.    10 mL larutan standar kalsium dipipet dan dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer;

2.    ditambahkan 1 mL larutan buffer pH 12 dan 50 mg indikator murexida;

3.    dititrasi dengan larutan EDTA 1/28 N hingga cairan berubah warna dari kemerah-merahan menjadi ungu;

4.    volume EDTA yang diperlukan dicatat.

3.3.2        Kesadahan Total (Kalsium + Magnesium)

1.    100 mL sampel air dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer;

2.    ditambahkan 5 mL larutan buffer pH 10, jika cairan menjadi keruh ditambahkan 1 mL larutan KCN 10%;

3.    ditambahkan 50 mg indikator EBT;

4.    dititrasi dengan menggunakan larutan EDTA 1/28 N sampai cairan berubah warna dari ungu menjadi biru. Kemudian dicatat banyaknya mL EDTA yang diperlukan.

3.3.3        Kesadahan Kalsium

1.    100 mL sampel air dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer;

2.    ditambahkan 1 mL larutan buffer pH 12, jika cairannya keruh ditambahkan 1 mL larutan  KCN 10 %;

3.    ditambahkan 50 mg indikator murexida;

4.    dititrasi dengan menggunakan larutan EDTA 1/28 N sampai cairan berubah warna dari kemerah-merahan menjadi ungu.

3.4            Rumus

3.4.1        Kesadahan Total

3.4.2        Kesadahan Kalsium

3.4.3        Kesadahan Magnesium

Kesadahan Total (^oD) – Kesadahan Kalsium (^oD) =              ^oD

Keterangan rumus :

                    : konversi volume sampel ke mL (1 L = 1000 ml)

ml EDTA                    : volume EDTA yang terpakai saat titrasi

                                 : normalitas EDTA

Faktor EBT                 : 

                                 :  konversi satuan mg/L ke ^oD (1 ^oD = 10 mg/l)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

4.1.1 Standarisasi Larutan EDTA

4.1.1.1 Indikator EBT

No	Larutan Ca	mL	Volume EDTA (mL)
1	Standarisasi indikator EBT	10	12,2
2	Sampel	100	0,6

4.1.1.2 Indikator Murexida

No	Larutan Ca (mL)	mL	Volume EDTA (mL)
1	Standarisasi indikator Murexida	10	12,7
2	Sampel	100	5

4.2 Perhitungan

4.2.1 Kesadahan Total

Faktor EDTA untuk EBT =  =   = 0,82

Kesadahan total               =   x mL EDTA x  x faktor EBT x  =         ^oD

                                         =  x 0,6 mL x  x 0.82 x                  

     = 0,492 ^oD

     = 0,492 ^oD x 17,8 mg/L CaCO₃

     = 8,76 mg/ L CaCO₃ x 10

     = 87,6 mg/L CaCO₃

4.2.2 Kesadahan Kalsium

Faktor EDTA untuk EBT =  =  = 0.79

Kesadahan Kalsium        =  x mL EDTA x  x faktor EBT x  =         ^oD

                                         =  x 5 mL x  x 0.79 x

                                         = 3,95 ^oD

                                         = 3,95 ^oD x 17,8 mg/L CaCO₃

                                         =  70,31 mg/ L CaCO₃

4.2.3 Kesadahan Magnesium

Kesadahan Total (^oD) – Kesadahan Kalsium (^oD) = ........ ^oD

= 4,92 ^oD -  3,95 ^oD

= 0.97 ^oD x 17,8 mg/L CaCO₃

= 17,27 mg/L  CaCO₃

4.3 Pembahasan

Pada praktikum modul kesadahan ini, praktikan mengambil sampel air di wilayah sungai Batang Kuranji, Kota Padang. Praktikan melakukan percobaan untuk menentukan kesadahan total, kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium terhadap sampel air yang diambil oleh praktikan. Metode percobaan yang digunakan oleh praktikan adalah titrasi kompleksometri dengan larutan EDTA 1/28 N.

Secara umum faktor koreksi EBT atau Murexida adalah ≤ 1. Hasil faktor koreksi yang kami dapatkan yaitu 0,82 untuk EBT dan 0,79 untuk Murexida. Jadi, sesuai dengan pernyataan tersebut nilai ini cukup akurat. Dari percobaan diperoleh nilai kesadahan total air sampel yaitu 87,58 mg/l CaCO₃, nilai kesadahan kalsium yaitu 70,31 mg/l CaCO₃, dan nilai kesadahan magnesium yaitu 17,27 mg/l CaCO₃.

Dari hasil yang didapatkan pada percobaan yang dilakukan, nilai kesadahan yang diperoleh nilainya lebih kecil dari standar yang ditetapkan oleh Peraturan Mentri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, yaitu sebesar 500 mg/l.  Jadi dapat disimpulkan bahwa tingkat kesadahan pada sampel air yang diuji nilai kesadahannya masih di bawah standar baku mutu yang diizinkan. Hal ini berarti air di wilayah sampling tersebut memiliki kesadahan rendah. Walaupun demikian, air ini tidak layak digunakan untuk mencuci pakaian karena faktor kimia dan fisiknya belum memenuhi syarat dan pastinya akan berdampak sangat buruk bagi kesehatan masyarakat maupun lingkungan.

Hasil perhitungan kesadahan total yang menunjukkan bahwa nilai kesadahan air sungai Batang Kuranji, Kalumbuk masih di bawah dari ketetapan yang berlaku, namun tidak tertutup kemungkinan suatu saat nanti kesadahan di sungai tersebut akan terus meningkat dan melebihi dari apa ketetapan tersebut. Karena aktifitas manusia yang terus meningkat yang menyebabkan pencemaran air akan terus meningkat pula dan tidak adanya pencegahan pencemaran lingkungan di daerah tersebut. Salah satu cara untuk menurunkan kesadahan adalah dengan melakukan resin penukar ion. Resin pelunak air komersil dapat digunakan dalam skala kecil, tetapi tidak efektif untuk skala besar. Resin adalah zat yang punya pori yang besar dan bersifat sebagai penukar ion yang berasal dari polysterol atau polyakrilat yang berbentuk granular atau bola kecil dimana mempunyai struktur dasar yang bergabung dengan grup fungsional kationik, non ionik/ anionik atau asam.

Agar hal tersebut dapat diatasi, maka sebagai teknik lingkungan yang mempunyai kewajiban mengabdi kepada masyarakat dan menjaga lingkungan, kita dapat melakukan beberapa hal seperti melakukan penelitian lebih lanjut dan secara berkala untuk mengetahui secara pasti nilai kesadahan di sungai Batang Kuranji tersebut. Selain itu dapat dilakukan dengan merancang alat-alat atau teknologi baru yang inovatif untuk menangani masalah ini atau pemanfaatan teknologi water softener yang berfungsi untuk menghilangkan kesadahan dalam air.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa :

1.      Nilai kesadahan total sampel air adalah 87,6 mg/L CaCO_3;

2.   nilai kesadahan kalsium sampel air adalah 70,31 mg/l CaCO₃;

3.   nilai kesadahan magnesium sampel air adalah 17,27 mg/l CaCO₃;

4.  nilai kesadahan yang diperoleh dari percobaan terhadap sampel air yang diuji, nilainya jauh dibawah standar baku mutu air yang ditetapkan oleh Menteri Kesehatan dalam Permenkes nomor 492 tahun 2010 tentang standar maksimum kesadahan yaitu sebesar 500 mg/l, jadi air pada wilayah sampling yaitu sungai Batang Kuranji memiliki kesadahan yang rendah.

5.2 Saran

Saran yang dapat praktikan berikan setelah melakukan praktikum ini, sebagai berikut:

1.        Masyarakat sekitar sungai diharapkan dapat memanfaatkan air sungai ini semaksimal mungkin dan meminimalisir berbagai hal yang berpotensi menyebabkan pencemaran;

2.         pemerintah atau dinas terkait sebaiknya memberi penyuluhan kepada masyarakat mengenai sumber pencemarann air, serta pemerintah dapat membantu memfasilitasi dan memaksimalkan fungsi dari badan air sungai Batang Kuranji ini jika digunakan sebagai sarana sumber irigasi oleh masyarakat setempat;

3.        saran kepada mahasiswa Teknik Lingkungan agar dapat melakukan penelitian lebih lanjut pada badan sungai ini terkait dengan kesadahan. Dan kalau bisa juga menciptakan teknologi-teknologi baru yang inovatif untuk mencegah atau mungkin mengatasi pencemaran air.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin. 2008. Metode Pengolahan Kesadahan Air dengan Menggunakan Resin Penukar Ion.URL: http://smk3ae.wordpress.com/. Tanggal akses:18 Oktober 2012.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius.

Giwangkara S. 2006. Air Sadah. http://www.chem-ir-try.org, diakses pada tanggal 1 November 2012.

Husada, Bakti. 1995. Pelatihan Penyehatan Air. Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia.

Ruliasih. 2011. Penghilangan Kesadahan dalam Air Minum. http://www.kelair.bppt.go.id/publikasi/BukuAirMinum/BAB9SADAH/pdf. Tanggal akses: 2 November 2012.