laporan bod
Post on 21-Jan-2016
298 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LABORATORIUM
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI
SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2013/2014
MODUL : Biochemical Oxygen Demand
PEMBIMBING : Ir. Endang Kusumawati, MT.
Oleh :
Kelompok : V
Nama : 1. Izal Permana (111411015)
2. Khoirul N H (111411016)
3. Leti Nurlatifah (111411017)
4. Lidya Lorenta S (111411018)
Kelas : 3A
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2013
Praktikum : 20 November 2013Penyerahan Laporan : 27 November 2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan industri yang pesat di Indonesia ditandai dengan semakin beragamnya
produk yang beredar di pasaran seperti industri kertas, tekstil, makanan, dan sebagainya.
Hal tersebut mempengaruhi jumlah limbah yang diproduksi industri setiap harinya
terutama limbah cair. Banyaknya limbah cair yang dibuang secara sembarangan ke
lingkungan mempengaruhi ekosistem lingkungan dan dampaknya bagi manusia adalah
krisis air bersih untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari.
Salah satu cara untuk menanggulangi pencemaran air limbah adalah dengan
pengolahan air limbah industri agar sesuai dengan baku mutu. Salah satu parameter yang
sanngat umum digunakan sebagai tolak ukur tercemarnya suatu ekosistem terutama
ekosistem air adalah BOD (Biochemical Oxygen Demand). Dengan mengetahui nilai
BOD suatu limbah cair, maka dapat diketahui tingkat polutan yang dikandung dalam
limbah tersebut.
1.2. Tujuan Percobaan
a. Menentukan angka KMnO4 dalam praktikum.
b. Mengukur banyaknya oksigen dalam sejumlah sampel tertentu sebelum di inkubasi
(DO0) maupun sesudah diinkubasi selama 7 hari (DO7).
c. Mengetahui pengaruh waktu inkubasi terhadap nilai BOD.
1.3. Ruang Lingkup Percobaan
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan sampel air limbah tahu.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang
diperlukan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik.
Pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme
sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi (Pescod,1973).
Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran
air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran pencemaran dari tingkat
hulu ke muara. Sesungguhnya penentuan BOD merupakan suatu prosedur bioassay yang
menyangkut pengukuran banyaknya oksigen yang digunakan oleh organisme selama
organisme tersebut menguraikan bahan organik yang ada dalam suatu perairan, pada kondisi
yang harnpir sama dengan kondisi yang ada di alam. Selama pemeriksaan BOD, contoh yang
diperiksa harus bebas dari udara luar untuk rnencegah kontaminasi dari oksigen yang ada di
udara bebas. Konsentrasi air buangan/sampel tersebut juga harus berada pada suatu tingkat
pencemaran tertentu, hal ini untuk menjaga supaya oksigen terlarut selalu ada selama
pemeriksaan. Hal ini penting diperhatikan mengingat kelarutan oksigen dalam air terbatas
dan hanya berkisar ± 9 ppm pads suhu 20°C (Sawyer & Mc Carty, 1978).
Biochemical Oxygen Demand menunjukkan jumlah oksigen dalam satuan ppm yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk memecahkan bahan-bahan organik yang terdapat di
dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air
buangan penduduk atau industri. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, apabila
suatu badan air dicemari oleh zat oragnik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam
air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air
dan dapat menimbulkan bau busuk pada air tersebut. Beberapa zat organik maupun anorganik
dapat bersifat racun misalnya sianida, tembaga, dan sebagainya, sehingga harus dikurangi
sampai batas yang diinginkan.
Reaksi:
Zat Organik + m.o + O2 → CO2 + m.o + sisa material organik
Berkurangnya oksigen selama biooksidasi ini sebenarnya selain digunakan untuk oksidasi
bahan organik, juga digunakan dalam proses sintesa sel serta oksidasi sel dari
mikroorganisme. Oleh karena itu uji BOD ini tidak dapat digunakan untuk mengukur jumlah
bahan-bahan organik yang sebenarnya terdapat di dalam air, tetapi hanya mengukur secara
relatif jumlah konsumsi oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik tersebut.
Semakin banyak oksigen yang dikonsumsi, maka semakin banyak pula kandungan bahan-
bahan organik di dalamnya.
Oksigen yang dikonsumsi dalam uji BOD ini dapat diketahui dengan
menginkubasikan contoh air pada suhu 20 0C selama lima hari. Untuk memecahkan bahan-
bahan organik tersebut secara sempurna pada suhu 20 0C sebenarnya dibutuhkan waktu lebih
dari 20 hari, tetapi untuk prasktisnya diambil waktu lima hari sebagai standar. Inkubasi
selama lima hari tersebut hanya dapat mengukur kira-kira 68 persen dari total BOD
(Sasongko, 1990).
Terdapat pembatasan BOD yang penting sebagai petunjuk dari pencemaran organik.
Apabila ion logam yang beracun terdapat dalam sampel maka aktivitas bakteri akan
terhambat sehingga nilai BOD menjadi lebih rendah dari yang semestinya (Mahida, 1981).
Pada Tabel di bawah. dapat dilihat waktu yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan
organik di dalam air.
Pengujian BOD menggunakan metode Winkler-Alkali iodida azida, adalah penetapan
BOD yang dilakukan dengan cara mengukur berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam
sampel yang disimpan dalam botol tertutup rapat, diinkubasi selama 5 hari pada temperatur
kamar, dalam metode Winkler digunakan larutan pengencer MgSO4, FeCl3, CaCl2 dan
buffer fosfat. Kemudian dilanjutkan dengan metode Alkali iodida azida yaitu dengan cara
titrasi, dalam penetapan kadar oksigen terlarut digunakan pereaksi MnSO4, H2SO4, dan
alkali iodida azida. Sampel dititrasi dengan natrium thiosulfat memakai indikator amilum
(Alaerts dan Santika, 1984).
Penentuan BOD dapat dinaggap prosedur oksidasi basah, dimana mikroorganisme
yang terdapat di dalam contoh air dipakai sebagai pengoksidasi zat organic menjadi CO2 dan
NH3. Untuk penetapan kuantitatif contoh harus dilindungi dari udara bebas. Hal ini bertujuan
untuk mencegah aerasi yang dapat menurunkan daya larutan oksigen dalam contoh yang
diperiksa. Karena terbatasnya kelarutan oksigen di dalam air maka untuk air limbah yang
pencemarannya cukup tinggi, perlu dilakukan pengenceran. Hal ini bertujuan agar menjamin
kebutuhan oksigen mencukupi selama proses penentapan berlangsung.
Kadar BOD dapat diukur dengan menggunakan Metode Winkler. Pada Metode
Winkler untuk mengukur kelarutan oksigen pada sampel ditambahkan MnSO4 dan pereaksi
oksigen (missal KI). Fungsi MnSO4 dan KI, yaitu untuk mengikat oksigen sehingga terjadi
endapan. Lalu ditambahkan lagi asam sulfat, yang berfungsi untuk menghilangkan endapan
yang telah terbentuk dan juga akan membebaskan molekul iodium yang ekivalen dengan
jumlah oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan akan dititrasi dengan tiosulfat (Na2S2O3)
dengan menggunakan indicator larutan kanji. Reaksi yang terjadi antara iodium dan tiosulfat :
I2 + 2 Na2SO4 Na2S4O6 + 2 NaI
Kelebihan menggunakan Metode Winkler dalam menganalisis oksigen terlarut (DO)
adalah dimana dengan cara titrasi berdasarkan Metode Winkler lebih analitis, teliti,dan akurat
apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter. Hal yang perlu diperhatikan dalam titrasi
iodometri adalah pennetuan titik akhir titrasinya, standarisasi larutan tiosulfat dan
penambahan indicator amilum.
Kelemahan Metode Winkler, yaitu dalam menganalisis oksigen terlarut, penambahan
indicator amilum harus dilakukan pada saat mendekati titik akhir titrasi agar amilum tidak
membungkus iod, karena akan menyebabkan amilum sukar bereaksi untuk kembali ke
senyawa semula. Proses titrasi harus dilakukan sesegera mungkin karena I2 mudah menguap.
Waktu yang dibutuhkan untuk mengoksdasi bahan – bahan organik pada suhu 20oC
Cara Perhitungan COD dan BOD
Menentukan nilai BOD dan COD limbah sebelum dan sesudah pelakuan
a. Menghitung BOD
b. Menghitung COD
Menghitung penurunan BOD dan COD limbah setelah selesai perlakuan
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Alat:a. Gelas Ukurb. Gelas Kimiac. Labu erlenmeyerd. Botol BODe. Pipet tetesf. Bola hisapg. Pipet volumeh. Bureti. Batang pengadukj. Hot plate
Bahan:a. Aquadestb. Sample air limbahc. Larutan KMnO4 0.01 Nd. Larutan H2SO4 6 Ne. Larutan CaCl2
f. Larutan FeCl3
g. Larutan MgSO4
h. Larutan asam oksalat 0.01 Ni. Larutan buffer fosfatj. Cairan bibit seed/mikrobak. Larutan MnSO4 0.1 Nl. Larutan TiSO4
m. Larutan kanjin. Pereaksi O2
3.2 Pereaksi
a. Air suling yang tidak boleh mengandung Cu lebih dari 0.01 mg/L, klor, kloramin, alkali, zat
organik atau asam
b. Larutan buffer posfat
c. Larutan garam-garam berikut secara terpisah dan air suling steril
8.5 gr KH2PO4
21,8 gr K2HPO4
33.4 gr Na2HPO4
3.24 gr KNO3
Campurkan larutan-larutan berikut dan encerkan dengan air suling hingga 1000 mL.
Simpan di tempat gelas dan dingin. Larutan ini bila keruh atau sudah disimpan lebih dari
satu bulan tidak dapat digunakan lagi.
d. Larutan Magnesium Sulfat
Larutkan 22.5 gr MgSO4.7H2O dalam air suling hingga 1 L
e. Larutan Feriklorida
Larutkan 27.5 gr FeCl3.6H2O dalam air suling hingga 1 L
f. Larutan Kalsium Klorida
Larutkan 22.5 gr CaCl2 Anhydrous dalam air suling hingga 1 L
Pencampuran di dalam erlenmeyer
Pemanasan selama 10 menit
Cairan di buang (setelah warna KMnO4 tidak hilang)
Pemanasan dalam erlenmeyer tadi
Pendidihan selama 10 menit
Titrasi dengan KMnO4 0,01 N
g. Larutan Natrium Hidroksida 1 N
Larutkan 40 gr NaOH dalam air suling hingga 1 L
h. Larutan Asam Klorida 1 N
Encerkan 84 mL HCl 36% dengan air suling hingga 1 L
3.3 FLOWCHART
3.3.1 Penetapan Angka KMnO4
Pembebasan Reduktor dari Labu Erlenmeyer
Penetapan Angka KMnO4
Penentuan faktor ketelitian KMnO4 Catat KMnO4 yang dibutuhkan
sampai terjadi gelembung cairan
3 butir batu didih
100 ml air kran
5 mL H2SO4 6 N
KMnO4 0,01 N
10 mL sample
90 mL aquadest
10 mL H2SO4 6 N
10 mL KMnO4 0,01 N10 mL Asam oksalat
0,01 N
Pencampuran dengan cairan bekas pemeriksaan
Titrasi dengan KMnO4 0,01 N
Catat KMnO4 yang digunakan
Pencampuran dalam 1 L aquadest
Aerasi selama 30 menit
3.3.2 Pembuatan Pengencer
3.3.3 Pengenceran
sampai merah muda
10 mL Asam oksalat 0,01 N
1 mL larutan CaCl2
1 mL larutan FeCl3
1 mL larutan MgSO4
1 mL cairan bibit/seed
aquadest
Pencampuran
1 2
Pencampuran dalam Botol BOD
Biarkan 10 menit
Bila didapat angka KMnO4 sebesar 100 mg/l untuk air limbah domestik pada
umumnya dapat dilakukan 3 pengenceran dengan :
P1 = 100/3 = 35 artinya 1 bagian sampel + 34 bagian pengencer
P2 = 100/5 = 20 artinya 1 bagian sampel + 19 bagian pengencer
P3 = 100/7 = 15 artinya 1 bagian sampel + 14 bagian pengencer
Untuk tiap pengencer dibutuhkan hasil volume sebanyak 650-700ml
Untuk P1 = 35 , sbb :
680 ml pengencer
20 ml sampel
Melakukan penetapan BOD untuk air pengencernya
3.3.4 Penetapan Oksigen Terlarut Metode Winkler
kocok1 mL larutan MnSO4
Ditetapkan langsung oksigen terlarutnya
Di inkubasi selama 5 hari pada suhu 20oC dan tetapkan oksigen terlarutnya pada hari ke 5
BAB IV
PENGOLAHAN DATA
1 mL pereaksi O2
1 mL H2SO4 pekat 1 mL H2SO4 pekat
a. Data Pengamatan
Titrasi
Volume Thiosulfat (mL)
Erlenmeyer Botol
1 2 Rata-rata 1 2 Rata-rata
Blanko0 3 2,1 2,55 6 4,4 5,2
Blanko7 2,5 1,3 1,9 4 1,8 2,9
DO0 (1) 1,8 3,8 2,8 5,7 3,1 4,4
DO0 (2) 1,7 5,2 3,45 8 5,1 6,55
DO7 (1) 2 3 2,5 6,2 1,2 3,7
DO7 (2) 2,5 1,6 2,05 8 1,2 4,6
b. Pengolahan Data
1. Penetapan Angka KMnO4
Volume KMnO4 (a) = 12 mL
Volume KMnO4 (b) = 13,4 mL
Factor ketelitian (f) = 10
mL KMn O4(b)
Factor ketelitian (f) = 10
13,4
Factor ketelitian (f) = 0,75
Mg/L KMnO4 = 1000
mlsample× {(10+a ) f −10 }× 0,01 ×31,6
Mg/L KMnO4 = 1000
10× {(10+12 )0,75−10 }× 0,01× 31,6
Mg/L KMnO4 = 202,62 mg/L
2. Penentuan Nilai BOD
Volume Botol BOD = 335 ml
Sampel thiosulfat = 1
80 N = 0.0125 N
Mg/L O2 = 1000× ml thiosulfat × N × 8
(mlvol . botol−2 ml)
a) Sampel sebelum di inkubasi DO0
1) DO0 (1)
Erlenmeyer
Mg/L O2 = 1000× 2,8 ×0.0125 × 8
(167,5 ml−2 ml)=1.69mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 4,4 × 0.0125 ×8
(167,5 ml−2 ml)=2,66 mg/L
Rata-Rata¿(1.69+2,66)
2 = 2,175 mg/L
2) DO0 (2)
Erlenmeyer
Mg/L O2 = 1000× 3,45 ×0.0125 ×8
(167,5 ml−2ml)=2,08 mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 6,55 ×0.0125 × 8
(167,5 ml−2ml)=3,96 mg/L
Rata-Rata¿(2,08+3,96)
2 = 3,018 mg/L
b) Sampel sebelum di inkubasi DO7
1) DO7 (1)
Erlenmeyer
Mg/L O2 = 1000× 2,5 ×0.0125 × 8
(167,5 ml−2 ml)=1,51 mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 3,7 ×0.0125 × 8
(167,5 ml−2 ml) = 2,24 mg/L
Rata-Rata¿(1,51+2,24)
2 = 1,875 mg/L
2) DO7 (2)
Erlenmeyer
Mg/LO2 = 1000× 2,05 ×0.0125 ×8
(167,5 ml−2ml)=1,24 mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 4,6 × 0.0125 ×8
(167,5−2ml)=2,78 mg/L
Rata-Rata¿(1,24+2,78)
2 = 2,01 mg/L
c) Blanko
1) Blanko0 (C)
Erlenmeyer
Mg/L O2 = 1000× 2,55 ×0.0125 ×8
(167,5 ml−2ml )=1,54 mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 5,2× 0.0125 ×8
(167,5 ml−2 ml) = 3,142 mg/L
Maka Blanko0 (C) = (1,54+3.142 )
2=2,34 mg/L
2) Blanko7 (D)
Erlenmeyer
Mg/L O2 = 1000× 1,9 ×0.0125 ×8
(167,5 ml−2 ml)=1,15 mg/L
Botol
Mg/L O2 = 1000× 2,9 ×0.0125 ×8
(167,5 ml−2 ml) = 1,75 mg/L
Maka Blanko7 (D) = (1,15+1,75)
2=1,45 mg/L
d) Penentuan nilai BOD
Diketahui :
P (pengenceran) = 10 kali
DO0 (1) = 2 ,175 mg/L
DO7 (1) = 1,875 mg/L
DO0 (2) = 3,108 mg/L
DO7 (2) = 2 ,01 mg/L
Blanko0 = 2,34 mg/L
Blanko7 = 1,45 mg/L
BOD = P (A-B) – (C-D)
BOD (1) = P x (Blanko0 – Blanko7) - (DO0 (1) – DO7 (1))
BOD (1) = 10 x (2,34 – 1,45) – (2,175 – 1,875)
BOD (1) = 8,6 mg/L
BOD (2) = P x (Blanko0 – Blanko7) - (DO0 (2) – DO7 (2))
BOD (2) = 10 x (2,34 – 1,45) – (3,108 – 2,01 )
BOD (2) = 7,802 mg/L
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan Izal Permana 111411015
Pembahasan Khoirul Nurasiah H 111411016
Pembahasan Leti Nurlatifah 111411017
Pembahasan Lidya Lorenta S 1114111018
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum, diperoleh nilai sebagai berikut:
DO0 I 2,175 mg/L
DO0 II 3,108 mg/L
DO7 I 1,875 mg/L
DO7 II 2,01 mg/L
DO0 blanko 2,34 mg/L
DO7 blanko 1,45 mg/L
Berdasarkan praktikum diperoleh nilai BOD yang terkandung dalam larutan sampel
limbah air tahu adalah sebesar 8,6 mg/L dan 7,802 mg/L.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. COD dan BOD (online). Tersedia :
http://laboratorymtw.blogspot.com/2011/04/cod-dan-bod.html di akses tanggal 23
November 2013.
Anonim. 2011. Penetapan Angka Permanganat (online). Tersedia : http://www.chem-is-
try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/titrasi-volumetri/penetapanangka-
permanganat/ diakses tanggal 23 November 2013.
Lirka, Narke Lola. Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan ChemicalOxygen Demand
(COD) (online). Tersedia : http://www.scribd.com/doc/41015698/BOD-dan-
COD#download diakses pada tanggal 23 November 2013.
Tim Pengajar Pengolahan Limbah Industri. 2001. Petunjuk Praktikum Pengolahan Limbah
Industri “ Analisa BOD”. Jurusan Teknik Kimia. POLBAN : Bandung.
top related