analisis bod kel 6

LABORAROTIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/2013

MODUL : Analisis BOD

PEMBIMBING : Ir. Endang Kusumawati, M.T.

Oleh:

Kelompok : VII

Nama : 1. Miman Munandar (101424022)

2. Nita Apriliyani G. (101424023)

3. Nora Zahara (101424024)

Kelas : 3A-TKPB

PROGRAM STUDI D IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

Praktikum : 16 April 2013

Penyerahan : 23 April 2013 (Laporan)

Analisis BOD (Biologycal Oxigen Demand)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air dikategorikan sebagai air terpolusi jika konsentrasi oksigen terlarut menurun

dibawah batas yang dibutuhkan untuk kehidupan biota. Berbagai macam kegiatan industri

dan teknologi yang ada pada saat ini apabila tidak disertai dengan program pengolahan

limbah yang baik akan memungkinkan terjadinya pencemaran air, baik secara langsung

maupun tidak langsung. Semua air limbah perlu dikarakteristikkan terlebih dahulu sebelum

rancangan proses dimulai. Air limbah yang dibuang kelingkungan harus bebas dari bahan

organik maupun anorganik, sehingga kadar BOD nya memenuhi standart dan tidak

mencemari lingkugan. Untuk menganalisa kadar organik dari limbah yang paling umum

digunakan adalah BOD (Biologycal Oxigen Demand). Pemeriksaan KOB dalam penanganan

air limbah memberikan indikasi awal adanya bahan toksik.

BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup

untuk memecah atau mengoksidasi bahan – bahan buangan didalam air, jadi nilai BOD tidak

menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relatif

jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan – bahan tersebut.

1.2 Tujuan Praktikum

1. Dapat menghitung faktor ketelitian dan penetapan angka KMnO4 yang digunakan.

2. Mengukur banyaknya oksigen dalam sejumlah sampel tertentu, sebelum maupun

sesudah diinkubasi pada temperature 20oC selama 5 hari

II. DASAR TEORI

BOD (Biochemical Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen yang diperlukan oleh

mikroorganisme untuk menguraikan zat organic yang terkandung dalam sampel air limbah

secara biokimia pada keadaan aerobic dan pada kondisi tertentu. Angka BOD adalah jumlah

oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua

zat organis yang terlarut dan sebagian zat organis yang tersuspensi dalam air. Pemeriksaan

BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau

industri, dan untuk mendisain sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut.

Penguraian zat organis adalah peristiwa alamiah. Apabila sesuatu badan air dicemari oleh zat

organis, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi

tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan. Keadaan menjadi anaerobik dan dapat

menimbulkan bau busuk pada air.

Selain waktu analisis yang lama, kelemahan dari penentuan BOD lainnya adalah

(Metcalf & Eddy, 1991): diperlukannya benih bakteri (seed) yang teraklimatisasi dan aktif

dalam konsentrasi yang tinggi; diperlukan perlakuan pendahuluan tertentu bila perairan

diindikasi mengandung bahan toksik; dan efek atau pengaruh dari organisme nitrifikasi

(nitrifying organism) harus dikurangi. Meskipun ada kelemahan-kelemahan tersebut, BOD

tetap digunakan sampai sekarang. Hal ini menurut Metcalf & Eddy (1991) karena beberapa

alasan, terutama dalam hubungannya dengan pengolahan air limbah, yaitu

(1) BOD penting untuk mengetahui perkiraan jumlah oksigen yang akan diperlukan

untuk menstabilkan bahan organik yang ada secara biologi;

(2) untuk mengetahui ukuran fasilitas unit pengolahan limbah;

(3) untuk mengukur efisiensi suatu proses perlakuan dalam pengolahan limbah; dan

(4) untuk mengetahui kesesuaiannya dengan batasan yang diperbolehkan bagi

pembuangan air limbah.

Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan

oksigen terlarut awal (DOi) dari sampel segera setelah pengambilan contoh, kemudian

mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi selama 5 hari pada

kondisi gelap dan suhu tetap (20oC) yang sering disebut dengan DO5. Selisih DOi dan DO5

(DOi – DO5) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter

(mg/L). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode

Winkler, iodometri) atau dengan menggunakan alat yang disebut DO meter yang dilengkapi

dengan probe khusus. Jadi pada prinsipnya dalam kondisi gelap, agar tidak terjadi proses

fotosintesis yang menghasilkan oksigen, dan dalam suhu yang tetap selamalimahari,

diharapkan hanya terjadi proses dekomposisi oleh mikroorganime, sehingga yang terjadi

hanyalah penggunaan oksigen, dan oksigen tersisa ditera sebagai DO5. Yang penting

diperhatikan dalam hal ini adalah mengupayakan agar masih ada oksigen tersisa pada

pengamatan hari kelima sehingga DO5 tidak nol. Bila DO5 nol maka nilai BOD tidak dapat

ditentukan.

Pada prakteknya, pengukuran BOD memerlukan kecermatan tertentu mengingat kondisi

sampel atau perairan yang sangat bervariasi, sehingga kemungkinan diperlukan penetralan

pH, pengenceran, aerasi, atau penambahan populasi bakteri. Pengenceran dan/atau aerasi

diperlukan agar masih cukup tersisa oksigen pada hari kelima. Secara rinci metode

pengukuran BOD diuraikan dalam APHA (1989), Umaly dan Cuvin, 1988; Metcalf & Eddy,

1991) atau referensi mengenai analisis air lainnya.

Karena melibatkan mikroorganisme (bakteri) sebagai pengurai bahan organik, maka

analisis BOD memang cukup memerlukan waktu. Oksidasi biokimia adalah proses yang

lambat. Dalam waktu 20 hari, oksidasi bahan organik karbon mencapai 95 – 99%, dan dalam

waktu 5 hari sekitar 60 – 70% bahan organik telah terdekomposisi (Metcalf & Eddy,

1991).Limahari inkubasi adalah kesepakatan umum dalam penentuan BOD. Bisa saja BOD

ditentukan dengan menggunakan waktu inkubasi yang berbeda, asalkan dengan menyebut-

4kanlama waktu tersebut dalam nilai yang dilaporkan (misal BOD7, BOD10) agar tidak salah

dalam interpretasi atau memperbandingkan. Temperatur 20oC dalam inkubasi juga

merupakan temperatur standard.

Temperatur 20oC adalah nilai rata-rata temperatur sungai beraliran lambat di daerah

beriklim sedang (Metcalf & Eddy, 1991) dimana teori BOD ini berasal. Untuk daerah tropik

sepertiIndonesia, bisa jadi temperatur inkubasi ini tidaklah tepat. Temperatur perairan tropik

umumnya berkisar antara 25 – 30 oC, dengan temperatur inkubasi yang relatif lebih rendah

bisa jadi aktivitas bakteri pengurai juga lebih rendah dan tidak optimal sebagaimana yang

diharapkan. Ini adalah salah satu kelemahan lain BOD selain waktu penentuan yang lama

tersebut.

Kelebihan dan Kelemahan Metode Analisis BOD

Kelebihan Metode Winkler dalam menganalisis BOD adalah teliti dan akurat. Hal

yang perlu diperhatikan dalam titrasi iodometri ialah penentuan titik akhir titrasinya,

standarisasi larutan tio dan penambahan indikator amilumnya. Dengan mengikuti prosedur

yang tepat dan standarisasi tio secara analitis, akan diperoleh hasil penentuan BOD yang

lebih akurat.

Kelemahan Metode Winkler dalam menganalisis BOD adalah dimana dengan cara

Winkler penambahan indikator amylum 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, hal ini

disebabkan karena I2 mudah menguap. Dan ada yang harus diperhatikan dari titrasi iodometri

yang biasa dapat menjadi kesalahan pada titrasi iodometri yaitu penguapan I2, oksidasi udara

dan adsorpsi I2 oleh endapan.

III. METODOLOGI

III.1 Alat dan bahanAlat :

Pipet Seukuran 5; 10 Dan 25 ml

Bola hisap

Gelas Kimia 1 L

Gelas ukur

Labu erlenmeyer

Pipet tetes

Botol BOD 350 ml

Botol Aspirator 500 ml

Batang pengaduk

Hot plate

Bahan :

Aquadest

Sample (air limbah)

Larutan KMnO4 0,01 N

Larutan H2SO4 6 N

Larutan CaCl2

Larutan FeCl3

Larutan MgSO4

Larutan asam oksalat 0,01 N

Larutan buffer fosfat

Cairan bibit seed/mikroba

Larutan MnSO4 0,1 N

Larutan TiSO4

Larutan kanji

PereaksiO2

III.2 PROSEDUR KERJA

Penetapan Angka KMnO4

Pemberantasan reduktor dari labu Erlenmeyer

Penetapan angka KMnO4

Penetapan factor ketelitian KMnO4

Pembuatan larutan pengencer

Tambah 10 ml asam oksalat, kemudian titrasi dengan KMnO4 0.01 N dan catat kebutuhan

KMnO4 (a)

Tambahkan 10 ml KMnO4 0.01 N kemudian didihkan 10 menit tepat

Panaskan hingga terdapat gelembung di dasar cairan

Masukan 10 ml sampel, 90 ml aquadest, 5 ml H2SO4 4 N dalam labu Erlenmeyer.

Titrasi dengan KMnO4 0.01 N dan catat kebutuhan KMnO4 (b)

Cairan bekas pemeriksaan di atas ditambah lagi dengan asam oksalat 0.01 N sebanyak 10 ml

Siapkan 100 ml air kran dalam Erlenmeyer 250 ml, masukan 3 butir batu didih, tambah 10

ml H2SO4 dan tambah 10 ml KMnO4 0,01 N

Panaskan hingga mendidih selama 10 menit

Setelah warna KMnO4 tidak hilang, buang seluruh cairan tersebut

Masukan kedalam jerigen 3 liter aquadest, 3 ml larutan buffer fosfat, 3 ml larutan CaCl2, 3 ml

larutan FeCl2, 3 ml MgSO4, dan 3 ml cairan bibit

Pembuatan pengenceran

Bila didapat angkan KMnO4 sbesar 100 mg/l untuk air limbah domestik

pada umumnya tiga kali pengenceran

1. P1=100/3=35 artinya 1 bagian sampel + 34 bagian pengencer



Untuk tiap pengenceran dibutuhkan hasil volume sebanyak 650-700 m

Penetapan Oksigen terlarut metode winkler

Ke dalam botol BOD yang berisi penuh dengan sampel

1 ml larutan MnSO4, 1 ml larutan pereaksi O2

(isi) ml sampel + (isi) ml pengencer

Dimasukkan ke dalam botol BOD

Botol BOD 0 hari ditetapkan langsung BOD nyaBotol BOD 5 hari di inkubasi 200C selama 5 hari

Pada hari ke lima tetapkan O2 terlarutnya

Lakukan juga penetapan BOD untuk air pengencer (blanko)

Lakukan aerasi selama 30 menit

IV. DATA PENGAMATAN

a. Tabel pengamatan pembebasan reduktor dari labu erlenmeyer

No Keterangan Pengamatan1. Campuran 100 ml air keran + beberapa

ml KMnO4 0,01 N + 5 ml H2SO4

Dipanaskan sampai mendidih sampai warna tidak hilang

b. Tabel pengamatan penetapan angka KmnO4

No Keterangan Pengamatan1. Campuran 10 ml sampel + 90 ml

aquadest + 5 ml H2SO4 + 10 ml KMnO4

0,01 N

Didihkan 10 menit3. Penambahan 10 ml asam oksalat 0,01 N

Larutan berubah warna menjadi bening

4. Titrasi dengan larutan KMnO4 0,01 N

c. Tabel pengamatan penetapan faktor ketelitian KMnO4 0,01 N

No Keterangan Pengamatan1. Larutan hasil penetapan angka KMnO4 +

10 ml asam oksalat 0,01 N

2. Titrasi dengan larutan KMnO4 0,01 N

d. Tabel pengamatan penetapan oksigen terlarut metoda Winkler

No Keterangan Pengamatan

1. Botol sampel dan blangko dilakukan penambahan 1 ml MnSO4 dan 1 ml pereaksi O2 / Iodida

Warna larutan berubah menjadi kuning dan terdapat endapan coklat

2. Larutan dibagi 2 yaitu larutan atas (jernih) dan larutan bawah (endapan)

Tambahkan 1 ml H2SO4 ke dalam masing-masing larutan

3. Titrasi dengan larutan thiosulfat 1/80 N

Warna larutan kuning jerami4. Penambahan larutan kanji

Larutan berwarna biru5. Titrasi dengan larutan

thiosulfat 1/80 N

V. PENGOLAHAN DATA

Penetapan angka KMnO4

Penetapan faktor kekeruhan KMnO4 0,01 N = 9,2 ml

(f) KMnO4 0,01 N = 10

ml KmnO 4 =

109,2 ml

= 1,087

mgl

KMnO4 = 1000

mlsampel x {(10+a) f-10,0) 0,01 x 31,6}

= 1000

10 x {(10+1,8) 1,087-10,0) 0,01 x 31,6}

= 89,32 mg/L

Maka dilakukan 3x pengenceran, 89,32 mg/L dianggap mewakili 100 mg/L.

P = 100

3 = 33,3 ~ 35ml

1 bagian sampel 1

35 x 700 = 20 ml

74 bagian pengencer 3435

x 700 = 680 ml

Sehingga untuk 1 botol BOD terdiri dari 10 ml sampel dan 340 ml larutan pengencer.

Penetapan oksigen terlarut DO0

Titrasi (volume Na2S2O3.5H2O)

Sampel 1 Erlenmeyer Botol

4,5 ml 10,1 ml

Jumlah 14,6 ml


4,4 ml 12 ml

Jumlah 16,4 ml

Blanko Erlenmeyer Botol

4,8 ml 9,8 ml

Jumlah 14,6 ml

OKSIGEN TERLARUT

Volume total

DO0 I = 14,6 ml

DO0 II = 16,4 ml

Blanko = 14,6 ml

Oksigen terlarut

DO0 I (mg/L O2) =1000 x ml thio x N x 8

(ml volumebotol−2 ml)

= 1000 x (14,6 ) x

180

x 8

350−2

= 4,195 mg/L

DO0 II (mg/L O2)1000 x ml thio x N x 8


= 1000 x (16,4 ) x

180

x 8

350−2

= 4,713 mg/L

Maka DO0 (A) = 4,195+4,713

2 = 4,454 mg/liter

Blanko (mg/L O2) = 1000 x ml thio x N x 8


= 1000 x (14,6 ) x

180

x 8

350−2

= 4,195 mg/L

Maka Blanko Nol Hari (C) = 4,195 mg/liter

Penetapan oksigen terlarut DO5

Titrasi (volume Na2S2O3.5H2O)


1,8 ml 3,1 ml

Jumlah 4,9 ml


1,5 ml 3,5 ml

Jumlah 5 ml

Blanko Erlenmeyer Botol

3,8 ml 7,7 ml

Jumlah 11,5 ml

OKSIGEN TERLARUT

Volume total

DO5 I = 4,9 ml

DO5 II = 5 ml

Blanko = 11,5 ml

Oksigen terlarut

DO5 I (mg/L O2) =1000 x ml thio x N x 8


= 1000 x (4,9 ) x 1

80x8

350−2

= 1,26 mg/L

DO5II (mg/L O2)1000 x ml thio x N x 8


= 1000 x (5 ) x

180

x 8

350−2

= 1,44 mg/L

Maka DO5 (B) = 1,26+1,44

2 = 1,35 mg/liter

Blanko (mg/L O2) = 1000 x ml thio x N x 8


= 1000 x (11,5 ) x 1

80x8

350−2

= 3,3 mg/L

Maka Blanko Lima Hari (D) = 3,3 mg/liter

DO0 (A) 4,454 mg/L

DO5 (B) 1,35 mg/L

DO0 blanko (C) 4,195 mg/L

DO5 blanko (D) 3,3 mg/L

Penetapan BOD

BOD = P (DO0 – DO5) – (DO0 blanko – DO5 blanko)

= P (A-B) – (C-D)

= 3 (4,454-1,35)-(4,195-3,3)

= 8,417 mg/L

VI. PEMBAHASAN

VII. KESIMPULAN

Angka KMnO4 yang diperoleh adalah sebesar 89,32 mg/L.

BOD0 rata-rata sampel adalah sebesar 4,454 mg/L.

BOD5 rata-rata sampel adalah sebesar 1,35 mg/L.

BOD blanko nol hari adalah sebesar 4,195 mg/L.

BOD blanko lima hari adalah sebesar 3,3 mg/L.

BOD sampel limbah diperoleh sebesar 8,417 mg/L

Nilai BOD akhir masih berada diatas standar baku mutu sehingga msih harus

dilakukan secondary treatment

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet Praktikum Pengolahan Limbah industri.2011.Analisis Biochemical Oxygen Demand

(BOD). Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

www.google.com

http://biochemicaloxigendemand.html

Kimia Lingkungan. 1995. PAAK : Bandung

http://biochemicaloxigendemand.html/

http://www.google.com/

analisis bod kel 6

Documents