Laporan Biochemical Oxygen Demand (BOD)

A.     Tujuan Praktikum

Dapat menentukan nilai BOD dari suatu sampel limbah.

B.     Teori Dasar

Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang diperlukan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik. Pemecahan bahan organik diartikan bahwabahan 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).

Penguraian bahan organik secara biologis di alam, melibatkan bermacam-macam organisme dan menyangkut reaksi oksidasi dengan hasil akhir karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Pemeriksaan BOD tersebut dianggap sebagai suatu prosedur oksidasi dimana organisme hidup bertindak sebagai medium untuk menguraikan bahan organik menjadi CO2 dan H2O. Reaksi oksidasi selama pemeriksaan BOD merupakan hasil dari aktifitas biologis dengan kecepatan reaksi yang berlangsung sangat dipengaruhi oleh jumlah populasi dan suhu. Karenanya selama pemeriksaan BOD, suhu harus diusahakan konstan pada 20°C yang merupakan suhu yang umum di alam. Secara teoritis, waktu yang diperlukan untuk proses oksidasi yang sempurna sehingga bahan organik terurai menjadi CO2 dan H2O adalah tidak terbatas. Dalam prakteknya dilaboratoriurn, biasanya berlangsung selama 5 hari dengan anggapan bahwa selama waktu itu persentase reaksi cukup besar dari total BOD. Nilai BOD 5 hari merupakan bagian dari total BOD dan nilai BOD 5 hari merupakan 70 – 80% dari nilai BOD total (SAWYER & MC CARTY, 1978). Metoda penentuan yang dilakukan adalah dengan metoda titrasi dengan cara WINKLER. Metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 den Na0H – KI, sehingga akan terjadi endapan MnO2. Dengan menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji).

Ditegaskan lagi oleh Boyd (1990), bahwa bahan organik yang terdekomposisi dalam BOD adalah bahan organik yang siap terdekomposisi (readily decomposable organic matter). Mays (1996) mengartikan BOD sebagai suatu ukuran jumlah oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan sebagai respon terhadap masuknya bahan organik yang dapat diurai. Dari pengertianpengertian ini dapat dikatakan bahwa walaupun nilai BOD menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable organics) yang ada di perairan. Faktor yang mempengaruhi hasil BOD adalah :

  • Bibit biological yang dipakai
  • pH jika tidak dekat dengan aslinya (netral)
  • Temperatur jika selain 20 0C (68 0F)
  • Keracunan sampel
  • Waktu inkubasi

Selama pemeriksaan BOD, contoh yang diperiksa harus bebas dari udara luar mencegah kontaminasi dari oksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi air buangan/ sampel tersebut yang 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 salam air terbatas dan hanya berkisar 9 ppm pada suhu 200C (Salmin. 2005). Faktor-faktor yang mempengaruhi BOD adalah jumlah senyawa organik yang diuraikan, tersedianya mirkoorganisme aerob dan tersedianya sejumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses penguraian tersebut (barus, 1990 dalamSembiring, 2008). 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). Lima hari inkubasi adalah kesepakatan umum dalam penentuan BOD. Jika sampel air BOD pada 20 0C diukur berdasarkan fungsi waktu, maka akan diperoleh kurva seperti gambar 7.8.10.untuk 10 sd 15 hari, kurva mendekati eksponensial, tapi sekitar 15 hari, kurva meningkat tajam yang menurunkankan kestabilan laju BOD. Karena panjangnya waktu dan kurvanya tidak datar, maka para engineer lingkungan mengambil secara universal untuk test standar pada 5 hari untuk prosedur BOD.

C. PROSEDUR (ada dalam laporan selengkapnya)

D. PERHITUNGAN (ada dalam laporan selengkapnya)

 

E.PEMBAHASAN

Pada percobaan ini dilakukan pengolahan limbah untuk mengetahui oksigen yang diperlukan untuk mikroba dalam mengoksidasi bahan organik. Semakin banyak bahan organik yang ada dalam sampel air limbah maka semakin banyak juga oksigen yang diperlukan oleh mikroba. Untuk mengetahui oksigen yang diperlukan oleh mikroba maka ditentukan DO awal dan DO setelah diinkubasi selama 5 hari, dimana selisih yang dihasilkan adalah oksigen yang diperlukan oleh mikroba.

Setelah erlenmeyer bebas reduktor, kemudian dilakukan penetapan angka KMnO4. Penetapan angka KMnO4 ini digunakan untuk menentukan jumlah pengencer dan jumlah sampel yang akan ditambahkan. Dimana angka KMnO4 ini untuk mengetahui zat organik yang terkandung dalam sampel air limbah, dimana dengan mengetahui jumlah zat organik dalam sampel maka kebutuhan oksigen yang diperlukan dapat ditentukan sehingga didapatkan pengenceran yang mendekati. Sampel yang telah diasamkan dengan H2SO4 ditambahkan KMnO4 berlebih, sehingga bahan organik akan mengalami rekasi redoks dengan KMnO4. KMnO4 sisa ini kemudian ditambahkan asam oksalat berlebih, dimana sisa asam oksalat akan bereaksi dengan KMnO4 pada titrasi.

Agar hasil analisa yang didapat didapatkan ketelitian maka dilakukan faktor ketelitian KMnO4, dimana hasil titrasi KMnO4 sebelumnya ditambahkan kembali dengan asam oksalat dan dititrasi dengan KMnO4 dimana jumlah KMnO4 seharusnya 10 mL sesuai dengan penambahan KMnO4 sebelumnya. Dari percobaan didapat angka KMnO4 yang dihasilkan dari sampel adalah sebesar 62,25 mg/L. Dari angka ini maka didapat sebesar 62,25 mg KMnO4 untuk mengoksidasi zat organik dalam tiap 1 Liter sampel. Sedangkan berdasarkan literatur zat organik (KMnO4) tidak boleh lebih dari 10 mg/L (PP No. 20 tahun 1990), sehingga air sampel limbah ini dapat dikatakan tercemar zat organik karena mengandung angka KMnO4 yang melebihi seharusnya. Angka KMnO4 yang didapat ini digunakan untuk perhitungan jumlah sampel dan pengencer yang ditambahkan

Untuk DO hari 0, larutan sampel yang telah dicampur dengan pengencer serta blanko ditambahkan MnSO4 dan pereaksi oksigen(KI+NaOH) dimana MnSO4 dalam keadaan basa ini akan membentuk endapan MnO2, kemudian ditambahkan H2SO4 sehingga endapan larut dan akan melepas I2 yang ekivalen dengan oksigen terlarut. I2 yang terbentuk ditirasi dengan Na2S2O3 dengan metode iodometri. Dari data percobaan yang didapat, DO pada hari nol adalah sebesar 0,0186 mg/L dimana DO pada nol hari sangat sedikit. Serta DO pada blanko sebesar 0,0238 mg/L. Pada hari ke-0 ini dapat dilihat nilai DO pada sampel lebih kecil dibanding nilai DO pada blanko. Hal ini dikarenakan nilai DO pada blanko oksigen yang ditambahkan tidak banyak digunakan untuk mikroba, sedangkan pada sampel dikarenakan didalamnya mengandung bahan organik sehingga memungkinkan mikroba melakukan aktivitasnya yaitu mengoksidasi bahan organik dalam sampel walaupun masih dalam jumlah yang sedikit sehingga oksigen yang digunakan oleh mikroba pada sampel lebih banyak dibanding pada blanko.

Sedangkan untuk DO pada hari kelima didapat nilai DO sampel sebesar 0,0102 mg/L serta blanko sebesar 0,0119 mg/L dimana nilai DO pada sampel ini lebih kecil dibanding dengan nilai DO pada hari ke 0 hal ini dikarenakan oksigen terlarut berkurang karena digunakan oleh mikroba untuk mengoksidasi bahan organik. Apabila dihitung, maka selisih DO hari ke-0  dengan DO pada hari ke 5 adalah sebesar 45,16% serta DO hari ke 5 memiliki nilai kurang dari 0,5 mg/L. Apabila kedua nilai tersebut (nilai DO pada hari ke 5 dan persentase selisih DO0 dan DO5 ) dibandingkan dengan literatur dimana selisih DO0 dengan DO5 harus 40%-70% serta nilai DO akhir harus >0,5 mg/L. Dari persyaratan penetapan BOD tersebut salah satu persyaratan penetapan tidak terpenuhi dimana nilai DO akhir masih kurang dari 0,5 mg/L. Walaupun selisih pengurangan DO0 dengan DO5 telah lebih dari 40%-70% sehingga dapat dikatakan kinerja mikroba untuk mengoksidasi zat organik ini sudah optimal sehingga selisih DO0 dan DO5 begitu besar akan tetapi nilai DO5 masih kurang dari 0,5 mg/L. Telah optimalnya kinerja mikroba untuk mengoksidasi zat organik, kondisi proses yang telah optimal seperti temperatur yang digunakan dimana temperatur yang digunakan adalah sebesar 20oC, adanya mikroba didalamnya denganwaktu inkubasi yang digunakan adalah selama 5 hari dengan ketersediaan oksigen yang cukup (Salmin, 2005). Selain itu tepatnya kondisi pH dimana pH harus netral, serta tidak terdapatnya senyawa toksik maka mikroba tidak akan teracuni/optimal dalam mengoksidasi bahan organik (Sembiring, 2008). Akan tetapi nilai BOD akhir kurang dari  0,5 mg/L hal ini dikarenakan pada saat DO awal nilai DO telah kurang dari 0,5 mg/L sehingga untuk DO lima dapat dipastikan nilai yang dihasilkannya pasti akan lebih kecil sehingga nilai DO lima pasti akan kurang dari 0,5 mg/L.  Sehingga percobaan BOD ini selisih DO nol dengan DO lima telah masuk range persyaratan penetapan yaitu 45,16%,  walaupun nilai akhir DO lima kurang dari 0,5 mg/L akan tetapi percobaan ini  memenuhi persyaratan penetapan.

Dari hasil analisa BOD ini dihasilkan nilai BOD sebesar 9,27 ppm, artinya 9,27 mgram oksigen akan dihabiskan oleh mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20oC. Sedangkan menurut literatur BOD pada air bersih tidak boleh lebih dari 10 ppm (Jobsheet modul BOD, program studi D3-analis kimia). Sehingga dapat dikatakan bahwa sampel air limbah ini tidak tercemar.

baca laporan selengkapnya disini🙂

  1. Laporannya bagus sekali makasih ya kami bisa menambah refrensi,klo ada praktikum lain yang berhubungan dengan analisis merkuri dan arsen kami sangat berterima kasih

Bales Dong

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: