laporan bod

25
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 Praktikum : 20 November 2013 Penyerahan Laporan : 27

Upload: izal-permana

Post on 21-Jan-2016

300 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

BOD

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan BOD

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

Page 2: Laporan BOD

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.

Page 3: Laporan BOD

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

Page 4: Laporan BOD

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

Page 5: Laporan BOD

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

Page 6: Laporan BOD

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

Page 7: Laporan BOD

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

Page 8: Laporan BOD

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

Page 9: Laporan BOD

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

Page 10: Laporan BOD

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

Page 11: Laporan BOD

BAB IV

PENGOLAHAN DATA

1 mL pereaksi O2

1 mL H2SO4 pekat 1 mL H2SO4 pekat

Page 12: Laporan BOD

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

Page 13: Laporan BOD

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

Page 14: Laporan BOD

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

Page 15: Laporan BOD

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

Page 16: Laporan BOD

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

Page 17: Laporan BOD

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembahasan Izal Permana 111411015

Pembahasan Khoirul Nurasiah H 111411016

Pembahasan Leti Nurlatifah 111411017

Pembahasan Lidya Lorenta S 1114111018

Page 18: Laporan BOD

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.

Page 19: Laporan BOD

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.