Sabtu, 07 Mei 2011

Analisa Kimia Sampel Air Sungai : Penentuan Zat Padat Tersuspensi (TSS) dan Zat Padat Terlarut (TDS)


a.       Zat Padat Tersuspensi (TSS)
Padatan tersuspensi adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap, terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel mikroorganisme, dan sebagainya (Nasution,M.I, 2008) .
Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan (Tarigan dan Edward, 2003).
TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dan erosi dari saluran sungai. TSS sangat bervariasi, mulai kurang dari 5 mg L-1 yang yang paling ekstrem 30.000 mg L-1 di beberapa sungai. TSS tidak hanya menjadi ukuran penting erosi di alur sungai, juga berhubungan erat dengan transportasi melalui sistem sungai nutrisi (terutama fosfor), logam, dan berbagai bahan kimia industri dan pertanian (Anonymous, 2002).
b.      Zat Padat Terlarut (TDS)
Total padatan terlarut merupakan konsentrasi jumlah ion kation (bermuatan positif) dan anion (bermuatan negatif) di dalam air. Oleh karena itu, analisa total padatan terlarut menyediakan pengukuran kualitatif dari jumlah ion terlarut, tetapi tidak menjelaskan pada sifat atau hubungan ion. Selain itu, pengujian tidak memberikan wawasan dalam masalah kualitas air yang spesifik. Oleh karena itu, analisa total padatan terlarut digunakan sebagai uji indikator untuk menentukan kualitas umum dari air. Sumber padatan terlarut total dapat mencakup semua kation dan anion terlarut, tapi tabel berikut dapat digunakan sebagai generalisasi dari hubungan TDS untuk masalah kualitas air (Oram, B.,2010).
Sumber utama untuk TDS dalam perairan adalah limpahan dari pertanian, limbah rumah tangga, dan industri. Unsur kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium dan klorida. Bahan kimia dapat berupa kation, anion, molekul atau aglomerasi dari ribuan molekul. Kandungan TDS yang berbahaya adalah pestisida yang timbul dari aliran permukaan. Beberapa padatan total terlarut alami berasal dari pelapukan dan pelarutan batu dan tanah. Standar kualitas air minum yang telah ditentukan oleh Amerika Serikat sebesar 500 mg / l (Anonymous2, 2010).

Alat dan Bahan Analisa Zat Padat Tersuspensi (TSS) dan Zat Padat Terlarut (TDS)
a.       Alat
Alat-alat yang digunakan dalam analisa zat padat tersuspensi ini diantaranya adalah botol sampel, cawan porselen, oven, desikator, timbangan analitis, penjepit cawan, erlenmeyer, corong gelas, spatula, kertas saring dan gelas ukur 100 mL.
b.      Bahan
Adapun bahan yang digunakan yaitu akuades dan sampel air.
Metode Analisa Zat Padat Tersuspensi (TSS) dan Zat Padat Terlarut (TDS)
a.       Metode Analisa Zat Padat Tersuspensi (TSS)
1.      Pengambilan dan pengawetan sampel
Sampel harus representatif dengan cara pengambilannya yang benar. Botol sampel yang digunakan sebelumnya harus dicuci hingga bersih dari sisa-sisa sampel kemudian dibilas dengan air suling. Sampel dapat diawetkan beberapa hari tanpa mempengaruhi hasil analisa, dan sebaiknya sampel tersebut disimpan dalam kulkas pada suhu sekitar 2-4oC. Perlu diperhatikan bahwa setelah beberapa hari zat padat organis dapat terlarut sedangkan zat padat koloidal dapat membentuk partikel-partikel yang lebih besar. Oleh karena itu sampel air yang telah disimpan harus dianalisis sebelum 7 hari setelah pengambilan sampel dilakukan. Sebelum dianalisa, sampel dikocok terlebih dahulu sehingga zat-zat yang terkandung di dalamnya tersebar merata dan homogen.
2.      Persiapan Kertas Saring
Kertas saring dipanaskan di dalam oven pada suhu ± 105C selama 1 jam. Kemudian didinginkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang segera dengan neraca analitik hingga didapatkan berat konstan (kehilangan berat sesudah pemenasan ulang kurang dari 0,5 mg.
3.      Penentuan Zat Padat Tersuspensi
Sampel dikocok hingga homogen dan dipipet sebanyak 100 mL dan dilakukan penyaringan menggunakan corong gelas dan kertas saring. Kemudian kertas saring di ambil dengan hati-hati dan diletakkan di atas cawan untuk dipanaskan di dalam oven dengan suhu 105C selama 1 jam. Selanjutnya didinginkan dalam desikator dan ditimbang segera dengan neraca analitik hingga diperoleh berat konstan.
b.      Metode Analisa Zat Padat Terlarut (TDS)
1.      Pengambilan dan pengawetan sampel
Sampel harus representatif dengan cara pengambilannya yang benar. Botol sampel yang digunakan sebelumnya harus dicuci hingga bersih dari sisa-sisa sampel kemudian dibilas dengan air suling. Sampel dapat diawetkan beberapa hari tanpa mempengaruhi hasil analisa, dan sebaiknya sampel tersebut disimpan dalam kulkas pada suhu sekitar 2-4oC. Perlu diperhatikan bahwa setelah beberapa hari zat padat organis dapat terlarut sedangkan zat padat koloidal dapat membentuk partikel-partikel yang lebih besar. Oleh karena itu sampel air yang telah disimpan harus dianalisis sebelum 7 hari setelah pengambilan sampel dilakukan. Sebelum dianalisa, sampel dikocok terlebih dahulu sehingga zat-zat yang terkandung di dalamnya tersebar merata dan homogen.
2.      Persiapan Cawan
Cawan penguapan dibersihkan kemudian dipanaskan dalam tanur pada suhu 550oC selama 1 jam. Kemudian dipindahkan ke dalam oven dengan suhu 105oC menggunakan penjepit cawan. Selanjutnya didinginkan di dalam desikator dan timbang segera pada saat akan digunakan.
3.      Penentuan Zat Padat Terlarut
Sampel dikocok hingga homogen dan dipipet sebanyak 100 mL dan dilakukan penyaringan menggunakan corong gelas. Sampel yang lolos dari kertas saring dituangkan ke dalam gelas kimia. Selanjutnya, cawan yang berisi sampel tersebut diuapkan dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC sampai semua air menguap. Setelah itu cawan dikeluarkan dari oven menggunakan penjepit cawan untuk didinginkan dalam desikator dan ditimbang segera dengan neraca analitik hingga diperoleh berat konstan.
Data Hasil Percobaan dan Perhitungan
a.       Hasil Percobaan TSS dan Perhitungan


dimana:
a adalah berat kertas saring dan residu setelah pemanasan 105C (gram).
b adalah berat kertas saring setelah pemansan 105C (gram).
ü  Kota

m
b.      Hasil Percobaan TDS dan Perhitungan

Lokasi
Massa Sampel + Cawan (gram)
Massa Cawan (gram)
I.       Kota
A.  Tepi
B.  Tengah
C.  Dalam


43,598
43,577
43,593
43,578
43,596
43,579

dimana:
a = berat cawan dan residu sesudah pemanasan  105oC (gram)
b = berat cawan kosong (gram)
c = volume sampel (mL)

Kota
 
 
Pembahasan
Prinsip Analisa
Prinsip analisa ini adalah menentukan kadar padatan tersuspensi di dalam sampel air dengan menggunakan metode gravimetri. Metode ini dilakukan dengan menyaring sampel air menggunakan kertas saring kemudian padatan yang tersaring beserta kertas saringnya dikeringkan pada 105C sehingga dapat diperoleh kadar zat padat tersuspensi (dalam ppm) dengan selisih antara berat kertas saring dan residu setelah pemanasan dengan berat kertas saring setelah pemanasan dibagi dengan volume total sampel air yang digunakan.
Sedangkan untuk penentuan padatan terlarut dilakukan dengan menggunakan metode yang sama, yaitu gravimetri. Filtrat hasil penyaringan digunakan untuk analisa padatan terlarut dengan menguapkan filtrat tersebut di dalam oven dengan suhu 105C dengan menggunakan cawan porselin hingga filtrate kering dan di dapatkan padatan. Dari padatan tersebut didapatkan kadar zat padat terlarut (dalam ppm) dengan selisih antara cawan porselin dan residu setelah penguapan dengan berat cawan porselin yang telah didapatkan berat konstan dibagi dengan volume total sampel air yang digunakan.
Analisa Hasil
Pada penentuan kadar padatan tersuspensi di dalam sampel air ini digunakan metode gravimetri dengan cara mengendapkan padatan tersuspensi yang terkandung di dalam sampel air yang dianalisa. Pengendapan dilakukan dengan cara menyaring sampel air sehingga keduanya menjadi terpisah, dimana padatan tersuspensi memiliki ukuran molekul yang lebih besar dari pada padatan terlarut sehingga padatan tersuspensi ini akan tertinggal pada kertas saring saat penyaringan dilakukan. Sebelum disaring, sampel air terlebih dahulu dikocok agar zat-zat yang terkandung di dalamnya tersebar merata dan homogen. Endapan yang tertinggal pada kertas saring yang telah diketahui beratnya sebagai padatan tersuspensi ini kemudian diletakkan pada wadah berupa cawan porselen. Pemanasan ini dilakukan di dalam oven dengan suhu 105C selama 1 jam bertujuan untuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada kertas saring maupun endapan sehingga akan diperoleh berat padatan tersuspensi yang akurat. Setelah dilakukan pemanasan maka kertas saring beserta wadahnya didinginkan di dalam desikator selanjutnya ditimbang hingga diperoleh berat yang konstan.
            Adapun untuk padatan terlarut juga dilakukan prosedur yang sama seperti pada penentuan kadar padatan tersuspensi. Sampel air sungai dikocok hingga homogen kemudian disaring. Filtrat yang dihasilkan dari penyaringan ini yang kemudian digunakan untuk menentukan kadar padatan terlarut. Filtrat ini dipindahkan ke dalam cawan porselen untuk kemudian dilakukan penguapan di dalam oven dengan suhu 105C hingga dalam cawan hanya tersisa padatan kering (tidak ada sisa-sisa air) selanjutnya didinginkan dalam desikator dan dilakukan penimbangan hingga diperoleh berat yang konstan.
            Dari hasil penelitian dapat diketahui kadar padatan tersuspensi di lokasi hulu rata-rata sebesar 340 ppm. Kadar padatan tersuspensi pada bagian tepi hulu sebesar 474 ppm, tengah sebesar 120 ppm, dan bagian dalam sebesar 426 ppm. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa kadar padatan tersuspensi paling besar adalah pada bagian tepi hulu sungai. Hal ini disebabkan karena bagian tepi hulu dan pada bagian dalam sungai dekat dengan daratan dan dasar sungai sehingga partikel-partikel tersuspensi lebih banyak, pada bagian permukaan tengah sungai paling jauh dengan daratan maupun dasar sungai sehingga kadar padatan tersuspensinya paling sedikit. Selain itu juga dipengaruhi oleh aliran air sungai dimana pada bagian tengah permukaan alirannya lebih besar daripada bagian dalam karena aliran yang deras menyebabkan partikel suspensi yang terbawa pada saat sampling menjadi sedikit sebaliknya semakin tenang aliran, maka partikel tersuspensi yang terbawa pada saat sampling menjadi semakin banyak. Sedangkan untuk bagian tepi sungai dipengaruhi oleh tabrakan air sungai dengan daratan yang disebabkan oleh gelombang air sungai sehingga menambah jumlah partikel suspensi.
Sedangkan untuk kadar padatan terlarut di lokasi hulu sungai mencapai sekitar 313,33 ppm. Kadar padatan terlarut pada bagian tepi hulu sebesar 400 ppm, tengah sebesar 240 ppm, dan bagian dalam sebesar 300 ppm. Hal ini juga disebabkan oleh faktor titik sampling dan kecepatan aliran sungai seperti pada analisa kadar padatan tersuspensi.
Kadar padatan tersuspensi lebih besar daripada kadar padatan terlarut. Hal ini disebabkan karena ukuran partikel tersuspensi lebih besar daripada partikel terlarut. Ukuran ini disebabkan oleh kandungan dari padatan tersuspensi dan padatan terlarut tersebut dimana kandungan padatan tersuspensi terdiri dari semua zat padat (pasir, lumpur, dan tanah liat) atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air dan dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikel-partikel anorganik. Sedangkan kandungan padatan terlarut terdiri dari ion-ion terlarut seperti Merkuri (Hg), Timbal (Pb), Arsenik (As), Cadmium (Cd), Kromium (Cr), nikel (Ni), serta garam magnesium dan kalsium.
Nilai Ambang Batas (NAB) baku mutu air minum berdasarkan World Health Organization (WHO), kadar padatan terlarut sebesar 1000 ppm (Anonymous3, 1992). Air sungai dapat digunakan sebagai sumber air minum apabila kadar padatan terlarut kurang dari nilai ambang batas yang telah ditentukan. Pada daerah hulu ini masih baik digunakan sebagai sumber air minum karena kadarnya kurang dari nilai ambang batas yang telah ditentukan.

DAFTAR PUSTAKA
Anonymous1, 2002, Suspended Solids And Water Quality, http://www.gemswater.org/atlas-gwq/solids-e.html, diakses tanggal 22 Mei 2010
Anonymous2, 2010, Total Dissolved Solids, http://en.wikipedia.org/wiki/Total_dissolved_solids, diakses tanggal 22 Mei 2010
Anonymous3, 1994, Nilai Ambang Batas (NAB) Air Minum Sesuai Standard WHO, http://helmutinfo.com/?p=158, diakses tanggal 22 Mei 2010
Nasution, M.I., 2008, Penentuan Jumlah Amoniak dan Total Padatan Tersuspensi Pada Pengolahan Air Limbah PT. Bridgestone Sumatera Rubber Estate Dolok Merangkir, http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/14242/1/09E00091.pdf, diakses tanggal 22 Mei 2010
Oram, B., 2010, Total Dissolved Solids, http://www.water-research.net/totaldissolvedsolids.htm, diakses tanggal 21 Mei 2010
Tarigan, M.S, dan Edward, 2003, Kandungan Total Zat Padat Tersuspensi (Total Suspended Solid) di Perairan Raha, Sulawesi Tenggara, MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 3


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar