laporan kadar oksigen terlarut

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM OSEANOGRAFI KIMIA Penentuan Kadar Oksigen Terlarut

HENDRI LAHAGU 26020113140118 Kel.18

PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014

Kelompok

: 18

Tgl Praktikum : Sabtu, 26 April 2014 Tgl Pengumpulan : Rabu, 4 Juni 2014

LEMBAR PENILAIAN

MODUL I : Penentukan Kadar Oksigen Terlarut

Nama: Hendri Lahagu

NIM: 26020113140118

NO.

KETERANGAN

1.

Pendahuluan

2.

Tinjauan Pustaka

3.

Materi dan Metode

4.

Hasil dan Pembahasan

5.

Kesimpulan

6.

Daftar Pustaka

Ttd: ................................... ...................................

NILAI

TOTAL

Mengetahui,

Koordinatoor Koordinatoor Praktikum OSKIM

Asisten

Nisa Auliya

Nisa Auliya

26020111130023

26020111130023

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air adalah suatu zat pelarut yang bersifat berdaya guna, yang mampu melarutkan zat-zat lain dalam jumlah yang lebih besar daripada zat cair lainnya. Sifat ini dapat dilihat dari banyaknya unsur-unsur pokok yang terdapat dalam air laut. Diperkirakan hampir sebesar 50 triliun metric ton garam yang larut dalam air laut. Air laut juga mengandung sejumlah besar gas-gas udara terlarut. Semua gasgas yang ada di amosfer dapat dijumpai di dalam air laut, walaupun jumlah mereka ini terdapat dalam perbandingan yang tidak sama seperti yang ada di udara. Gas oksigen khususnya sangat penting, karena sangat dibutuhkan bagi kehidupan organisme air. Umumnya gas ini banyak dijumpai di lapisan permukaan, oleh karena itu oksigen yang berasal dari udara di dekatnya dapat secara langsung larut (berdifusi) ke dalam air laut. Oksigen memegang peranan penting sebagai indicator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organic dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan biologic yang dilakukan oleh organisme aerobic dan anaerobic. Dalam kondisi aerobic, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organic dan anorganik dengan hasil akhir adalah nutrient yang ada pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobic oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrient dan gas. Sumber oksigen dilautan antara lain dapat diperoleh secara langsung dari atmosfer melalui proses difusi dan melalui biota berklorofil yang  berfotosintesis.

Disamping

itu

juga

terdapat

faktor

yang

mampu

menyebabkan

 berkurangnya oksigen dalam air laut yaitu karena respirasi biota, dekomposisi  bahan organik dan pelepasan oksigen ke udara. Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan mengamati beberapa parameter kimia yang sering digunakan yaitu DO (Dissolved Oxygen), BOD (Biochemical Oxygen Demand), dan COD (Chemical Oxygen Demad) (Supangat, 2000) DO air laut merupakan gas terlarut yang penting, khususnya dalam proses metabolisme. Faktor yang menentukan konsentrasi DO di laut adalah proses fotosintesis dan respirasi, pertukaran udara dengan

dipermukaan laut. Hal ini

dilakukan secara difusi. DO (Dissolved Oxygen) atau oksigen terlarut juga dapat dijadiakn salah satu indikator apakah di perairan tersebut tercemar atau tidak. Distribusi DO secara vertikal dipengaruhi oleh gerakan air, proses kehidupan di laut, dan secara kimia oksigen dipakai untuk respirasi, yaitu proses penguraian zatzat organik yang membutuhkan oksigen (Supangat, 2000)

1.2 Tujuan 

Agar dapat mengenali, mengerti, memahami prosedur penentuan kadar oksigen terlarut di air laut sehingga diharapkan dapat mengerjakan analisa penetuan kadar oksigen terlarut disuatu perairan.

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dissolved oxygen

Keberadaan oksigen di perairan sangat penting untuk diketahui sebab oksigen sangat penting bagi kehidupan. Banyaknya O 2 terlarut dalam perairan biasa disebut DO. Dilihat dari jumlahnya, oksigen terlarut adalah satu jenis gas terlarut dalam air pada urutan kedua setelah nitrogen. Namun jika dilihat kepentingannya  bagi kehidupan, ksigen menempati urutan paling atas. Sumber utama oksigen dalam  perairan adalah hasil difusi dari udara, terbawa melalui presipitasi (air hujan) dan hasil fotosintesis fitoplanton. Sebaliknya, kandungan DO dalam air dapat berkurang karena dimanfaatkan oleh aktivitas respirasi dan perombakan bahan organic (Hutagalung et.al . , 1985). Kekurangan oksigen dapat dialami karena terhalangnya difusi akibat strafikasi salinitas yang terjadi. Rendahnya kandungan DO dalam air dapat  berpengaruh buruk terhadap kehidupan ikan dan kehidupan akuatik lainnya, dan  jika tidak ada sama sekali DO mengakibatkan munculnya kondisi anaerobic dengan  bau busuk dan permasalahan estetika (Hutagalung et.al . , 1985). Air mengalir pada umunya kandungan oksigennya cukup karena gerakannya menjamin berlangsungnya difusi antara udara dan air. Bila pencemaran organic  pada badan air, DO tersebut digunakan oleh bakteri untuk mengoksidasi bahan  pencemaran organic pada badan air, DO tersebut digunakan oleh bakteri untuk mengoksidasi bahan pencemaran organic tersebut. Komposisi populasi hewan dalam air sangat erat hubungannya dengan kandungan oksigen. Kelarutan oksigen atmosfer dalam air segar atau tawar berkisar dari 14,6 mg/liter pada suhu 0 0 C hingga 7,1 mg/liter pada suhu 35 0C pada tekanan satu atmosfer (Canter, 1977).

2.2 Sifat Oksigen di Perairan

Oksigen adalah salah satu unsur kimia yang sangat penting sebagai  penunjang utama kehidupan berbagai organisme. Oksigen dimanfaatkan oleh organisme perairan untuk proses respirasi dan menguraikan zat organik menjadi zat an-organik oleh mikro organisme. Ketiadaan oksigen dalam suatu perairan akan menyebabkan organisme dalam perairan tersebut tidak dapat hidup dalam waktu yang lama. Oleh karena itu salah satu cara untuk menjaga kelestarian kehidupan

dalam laut adalah dengan cara memantau kadar oksigen dalam perairan tersebut (Hutagalung et.al . , 1985). Tinggi rendahnya kadar oksigen di dalam air banyak tergantung pada arus dan gelombang, suhu, salinitas, kedalaman, serta potensi biotik perairan. Kelarutan oksigen dalam air dipengaruhi oleh suhu, tekanan parsial gas-gas yang ada di udara maupun di dalam air. Makin tinggi suhu, salinitas, dan tekanan parsial gas yang terlarut dalam air maka kelarutan oksigen dalam air makin berkurang. Berkurangnya oksigen yang larut dalam air adlah karena digunakan oleh organisme untuk proses perombakan bahan-bahan organic yang larut maupun bahan-bahan kotoran dasar (Harsono, 2010). 2.3 Analisis kandungan oksigen di perairan

Banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk proses respirasi dan  penguraian zat-zat organik oleh mikro organisme dinyakan dengan Apparent Oxygen Utilization (AOU). Dalam suatu perairan yang masih alami, nilai AOU umunya positif. Namun untuk perairan yang banyak mengandung zat-zat organik, nilai AOU menjadi negative yang berarti jumlah oksigen yang dibutuhkan lebih  banyak dibandingkan dengan jumlah oksigen yang ter sedia. Hasil penelitian variasi kadar oksigen terlarut alami di lapisan permukaan perairan Indonesia berkisar 4,507,00 mg/L atau 3,15-4,90 ml/L (Soeseno,1970). Untuk menganalisis kandungan oksigen di perairan dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metode misalnya dengan metode mikro-gasometrik, spektrometrik massa, kromatografi gas, metode elektrokimia dan metode Winkler.  Namun metode yang paling sering dipakai untuk menentukan kadar oksigen dalam air laut adalah metode Winkler (Soeseno,1970).

2.4 Metode Modifikasi 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 dan Na0H - KI, sehingga akan terjadi endapan Mn02. 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). Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut (Anonim,2011) :

Kelebihan Metode Winkler dalam menganalisis oksigen terlarut (DO) adalah dimana dengan cara titrasi berdasarkan metoda Winkler lebih analitis, teliti dan akurat

apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter. 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 oksigen terlarut yang lebih akurat. Sedangkan cara DO meter, harus diperhatikan suhu dan salinitas sampel yang akan diperiksa. Peranan suhu dan salinitas ini sangat vital terhadap akurasi  penentuan

oksigen

terlarut

dengan

cara

DO

meter.

Disamping

itu,

sebagaimana lazimnya alat yang digital, peranan kalibrasi alat sangat menentukan akurasinya

hasil

 penentuan

oksigen

penentuan. terlarut

Berdasarkan

dengan

cara

pengalaman

titrasi

lebih

di lapangan,

dianjurkan untuk

mendapatkan hasil yang lebih akurat. Alat DO meter masih dianjurkan jika sifat  penentuannya hanya bersifat kisaran (Anonim, 2011). Kelemahan Metode Winkler dalam menganalisis oksigen terlarut (DO)

adalah dimana dengan cara Winkler penambahan indikator 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, hal karena

I2

mudah menguap. Dan ada

ini

disebabkan

yang harus diperhatikan dari titrasi

iodometri yang biasa dapat menjadi kesalahan pada titrasi iodometri yaitu  penguapan I2, oksidasi udara dan adsorpsi I2 oleh endapan (Anonim, 2011). 2.5 Standarisasi Larutan

Standarisasi dimaksudkan agar dapat menjamin produk ekstraksi memiliki standar mutu tertentu yang konstan. Dalam pembuatan larutan dengan konsentrasi tertentu sering dihasilkan konsentrasi yang tidak kita inginkan. Untuk mengetahui konsentrasi sebenarnya perlu dilakukan standarisasi. Standarisasi sering dilakukan dengan titrasi (Harjadi, 2000).

III. MATERI DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat :

Waktu

: Sabtu, 26 April 2014

Pukul

: 09.00 - Selesai

Tempat

: Laboratorium kampus Jepara Marine Station, Teluk Awur Jepara, Jawa Tengah

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1

Alat

 No

Nama Alat

1

DO Meter

Mengukur oksigen terlarut

2

PH Meter

Mengukur PH

3

Refraktometer

Mengukur Salinitas Air Laut

4

Botol Sampel

5

Lakban Hitam

Gambar Alat

Fungsi Alat

Untuk mensolasi semua  permukaan botol sampel

6

Untuk menutupi semua  permukaan luar  botol sampel

Plastik Hitam Tabel 1. Alat

3.2.2

Bahan

 No

1

2

Nama Alat

Gambar Alat

Fungsi Alat

Air Laut

Bahan yang akan di teliti di laboratorium

MgCO3

Agar menjaga supaya kadar klorofil tetap ada sewaktu di  bawa ke laboratorium Tabel 2. Bahan

3.3 Cara Kerja a) Pengukuran dan analisis DO, salinitas dan pH pada masing  –   masing titik

sampling seperti gambar berikut :

1. Pengukuran Oksigen Terlarut (DO) 

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut DO Meter



Sebelum digunakan untuk mengukur diperairaan sampling, DO Meter harus dilakukan kalibrasi terlebih dahulu dengan fluida cair (air) yang sudah diketahui kadar oksigen terlarut didalamnya



Kemudian pengukuran dilakukan pada masing masing daerah sampling



Ketika berpindah dari titik sampling satu ke titik sampling yang lain, DO Meter harus tetap dikalibrasi agar pengukuran dapat dilakukan secara akurat.

2. Pengukuran Salinitas 

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat Refraktometer



Cara yang paling baik pada penggunakan refraktometer dalam  pengambilan sampel yaitu dengan mengambil beberapa tetes air laut pada titik sampling dengan pipet tetes kemudian diteteskan tepat pada kaca object pada refraktometer



Pengamatan air laut (fluida cair) dalam refraktometer, dengan meneropong sisi lain dari sisi object tepat searah sinar datang sehingga pematulan dan pembiasaan sinar oleh air laut dapat terlihat dengan jelas, yang hasilnya disebut nilai salinitas.

3. Pengukuran nilai Keasamaan (pH) 

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut  pH Meter



Sebelum digunakan untuk mengukur diperairaan sampling, pH Meter harus dilakukan kalibrasi terlebih dahulu dengan fluida cair (air) yang sudah diketahui nilai pH nya.



Kemudian pengukuran dilakukan pada masing masing daerah sampling



Ketika berpindah dari titik sampling satu ke titik sampling yang lain, pH Meter harus tetap dikalibrasi agar pengukuran dapat dilakukan secara akurat

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DO Meter

KETERANGAN

1. Body pH meter 2. Body elektroda 3. Layar 4. Kabel elektroda 5. Kabel sensor suhu 6. Tombol MEAS untuk pengukuran 7. Tombol MODE untuk pemilihan mode pengukuran 8. Tombol Set untuk setting pengukuran 9. Tombol CAL untuk proses kalibrasi 10.Tombol CAL DATA untuk mereview data kalibrasi yang telah dilaukan 11.Tombol ON/OFF 12.Tombol Data OUT untuk mengeluarkan data yang sudah di input 13.Tombol ENTER 14.Elektroda gelas 15.Elektroda pembanding (reference)

4.2 Cara Kerja DO Meter

DO meter tersusun atas beberapa komponen utama yang disketsakan pada gambar di bawah ini. Terdapat dua elektrode utama yang masing-masing berfungsi sebagai katode dan anode. Batang katode terbuat dari logam mulia seperti emas atau platina. Sedangkan batang anode terbuat dari bahan perak. Kedua elektrode ini terselimuti cairan elektrolit KCl yang memiliki pH netral. Permukaan elektrode  perak akan membentuk senyawa AgCl yang sifatnya stabil, dan membuat elektrode ini memiliki beda potensial yang tetap. Oleh karena itu anode pada DO meter ini berfungsi sebagai elektrode referensi. Ag + Cl- → AgCl + e-

Prinsip Kerja DO meter

Kedua elektrode DO meter yang diselimuti larutan KCl tersebut, dibungkus oleh sebuah wadah kedap yang pada bagian ujung adalah berupa komponen penting lainnya yaitu membran teflon. Membran ini hanya bisa dilewati oleh gas terlarut yang ada di dalam cairan terukur. Ia tidak akan bisa dilewati oleh material lain termasuk ion, senyawa lain, dan tentu saja padatan pengotor. Prinsip kerja DO meter adalah berdasarkan fenomena polarografi yang terjadi di antara dua elektrode katode dan anode. Tegangan listrik negatif diberikan kepada elektrode katode. Adanya tegangan negatif ini akan mengakibatkan reaksi kimia terjadi secara cepat antara air dengan oksigen terlarut pada permukaan katode. Berikut adalah reaksi kimia yang terjadi pada elektrode katode:

O2 + 2H2O + 2e- → H2O2 + OHH2O2 + 2e-

 2OH-

→

Tegangan listrik akan terus naik sampai mencapai nilai jenuhnya, yang setara dengan sudah bereaksinya seluruh oksigen terlarut pada permukaan elektrode katode. Tegangan listrik jenuh ini ditandai dengan hampir naiknya pembacaan arus listrik, setelah beberapa saat diam di satu nilai meskipun nilai tegangan dinaikkan. Setelah melewati nilai tegangan jenuh ini, arus listrik terus naik jika tegangan terus ditambah.  Naiknya nilai arus ini terjadi karena reaksi kimia lain telah terjadi, terutama adalah reaksi pecahnya molekul air H2O menjadi ion H+ dan OH-. 4.3 Hasil dan Pembahasan 4.3.1 Hasil

 No

Pos (Titik)

Kadar Oksigen Terlarut

Salinitas

pH (Keasaman)

1

1

4,9 mg/liter

31,0 ppt

6,25

2

2

3,73 mg/liter

33 ppt

6,33

3

3

4,28 mg/liter

26 ppt

6,2

-

Rata - rata

5,74 mg/liter

30 ppt

6,34

Tabel 3. Data DO, Salinitas dan pH pada Perairan Sampel 35 30 25 20

DO Meter

15

PH SALINITAS

10 5 0 pos 1

pos 2

pos 3

Grafik 1. Data DO, Salinitas dan pH pada Perairan Sampel

4.3.2

Pembahasan

4.3.2.1 DO Meter

DO Meter 6 5 4 3

DO Meter

2 1 0 pos 1

pos 2

pos 3

Grafik 2. Nilai DO Meter Pada grafik 2.0 disamping menjelaskan bahwa nilai tiap pos berbeda beda.

Perbedaan

ini

disebabkan karena

banyak factor,

dimungkinkan karena adanya suspense melayang  –  layang

salah

satunya

yang tidak larut

dalam air (fluida cair) pada daerah dekat pantai. Suspensi ini akan menghalangi sinar matahari yang masuk pada daerah kolom air sehingga tumbuhan air dan fitoplankton yang hidup didalamnya sulit melakukan fotosintesis, dimana fotosintesis akan menghasilkan oksigen (O 2) yang mampu larut dalam fluida. (Handayani et. al,1971) telah menjelaskan bahwa muatan padatan tersuspensi mempengaruhi kecerahan air, oleh karena itu akan mempengaruhi proses fotosintesa pada plankton terutama fitoplankton. Pengendapan dan pembusukan  bahan-bahan tersebut akan mengurangi nilai guna perairan dan merusak lingkungan hidup organisme dasar (benthos) serta wilayah penangkapan ikan. Dengan adanya pembusukan dan berkurangnya nilai milligram oksigen yang terlarut menyebabkan menurunya kualitas air laut namun apabila decomposer  pada daerah tersebut mampu mengurai pembusukan yang terjadi pada tumbuhan atau fitoplankton yang mati akibat kurang terkena sinar matahari maupun hewan laut herbifora dan organisme bentik serta mikro yang mati secara cepat, maka

daerah tersebut akan mengalami pengkayaan nutrient. Akan tetapi dilihat dari  banyaknya biota yang hidup diperairan pada titik sampling tersebut, dapat dihipotesiskan bahwa decomposer pada daerah ini kurang aktif mengurai bahan organic yang mati. Dengan kurangnya oksigen terlarut dan nilai nutrient (yang dilihat dari keberadaan biota) wilayah sampling pada ketiga titik tersebut belum dapat dikategorikan sebagai perairan yang baik dengan parameter sebagai  berikut : Kandungan O2 Terlarut (ppm)

Kriteria Kualitas Air

> 6,5

Tidak Tercemar

4,5 – 6,4

Tercemar Ringan

> 2 – 4,4

Tercemar Sedang