PRAKTIKUM

PENENTUAN KANDUNGAN SULFAT PADA LIMBAH BEKAS CUCIAN PIRING

RUMAH TANGGA DENGAN METODE TURBIDIMETRI

I. TUJUAN

Untuk mengetahui kadar sulfat yang terkandung dalam limbah bekas cucian piring rumah

tangga dengan menggunakan metode turbidimetri.

II. DASAR TEORI

Limbah merupakan sisa dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia baik bentuk padat, cair,

ataupun gas yang dipandang mudah tidak memiliki nilai ekonomis sehingga cenderung untuk

dibuang (Vini, 2011). Sedangkan menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001, limbah

adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya atau beracun yang

karena sifat atau konsentrasi dan jumlahnya baik secara langsung maupun tidak langsung akan

dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk

lain. Jadi, pada dasarnya limbah adalah bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu sumber

hasil aktivitas manusia maupun proses-proses alam yang dipandang tidak memiliki nilai

ekonomis.

Berdasarkan sumbernya limbah dapat dibagi menjadi tiga yaitu : (a) limbah domestik (rumah

tangga) yang berasal dari perumahan, perdagangan, dan rekreasi; (b) limbah industri; dan (c)

limbah rembesan dan limpasan air hujan. Menurut Keputusan Mentri Negara Lingkungan Hidup

Nomor 112 Tahun 2003 tentang baku mutu air limbah domestik, air limbah domestik adalah air

limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan pemukiman (real estate), rumah makan

(restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama. Adapun komposisi dari air limbah

domestik adalah sebagai berikut:

Air Limbah

Air (99,9%) Bahan Padatan

Organik (70%) Anorganik (30%)

- Protein (65%) - Butiran

- Karbohidrat (25%) - Garam

- Lemak (10%) - Logam

(Sumber: Mara, 2004)

Salah satu contoh dari limbah cair domestik adalah air deterjen sisa cucian, air sabun dan air

sisa cucian daging, buah, sayur dari restoran. Adapun karakterisasi dari limbah cair domestik

dapat dilihat pada table berikut:

Tabel 1. Karakterisasi limbah cair domestik

ParameterKonsentrasi (mg/liter)

Kisaran Rata-rata

Padatan:

- Terlarut 250 – 850 500

- Tersuspensi 100 – 350 220

- BOD 110 – 400 220

- COD 250 – 1000 500

- TOC 80 – 290 160

Nitrogen:

- Organik 8 - 35 15

- NH3 12 - 50 25

Fosfor:

- Organik 1 - 5 3

- Anorganik 3 - 10 5

- Klorida 30 - 100 50

- Minyak dan Lemak 50 - 150 100

- Alkalinatis 50 - 200 100

(Sumber: Metcalf & Eddy, 1979)

Limbah cair rumah tangga merupakan sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang

berwujud cair yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan.

Salah satu jenis limbah cair rumah tangga adalah limbah bekas cuci piring. Limbah cair rumah

tangga yang dalam hal ini limbah bekas cucian piring termasuk ke dalam limbah cair domestic

yang dikarakterisasikan ke dalam darkgrey water (Nur’arif,2008). Limbah cair rumah tangga

selain mengandung bahan organic, dan juga klorida, limbah ini diduga mengandung sulfat.

Sulfat merupakan senyawa yang stabil secara kimia karena merupakan bentuk oksida paling

tinggi dari unsur belerang (Sastrawidana,2015). Sulfat dapat dihasilkan dari oksida senyawa

sulfida oleh bakteri. Secara kimia sulfat merupakan bentuk anorganik daripada sulfida didalam

lingkungan aerob. Pada limbah restoran ion sulfat (SO42-)dapat berasal dari zat aditif misalnya

aluminium amonium sulfat yang berfungsi sebagai pengatur keasaman (Nur’arif,2008). Selain

dari zat aditif, sulfat juga berasal dari sabun cuci yang digunakan dalam mecuci alat-alat masak,

dimana sabun cuci tersebut mengandung bermacam-macam komponen seperti sodium karbonat,

sodium sulfat, dan lain-lain. Metode yang digunakan untuk untuk menentukan kadar sulfat

adalah metode turbidimetri dengan alat spectrofotometer.

Metode turbidimetri merupakan analisis kuantitatif yang didasarkan pada pengukuran

kekeruhan atau turbidan dari suatu larutan akibat adanya partikel padat dalam larutan setelah

sinar melewati suatu larutan yang mengandung partikel tersuspensi. Metode tersebut berdasarkan

kenyataan bahwa BaSO4 cenderung membentuk endapan koloid yang dibentuk dengan

penambahan BaCl2, bentuk koloid ini distabilkan oleh larutan NaCl dan HCl yang mengandung

gliserol dan senyawa organik.

Ion sulfat bereaksi dengan barium klorida dalam suasana asam akan membentuk suspensi

barium sulfat dengan membentuk kristal barium sulfat yang sama besarnya diukur dengan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 420 nm. (BSN, 2004). Batas kadar sulfat terlarut

yang terdapat dalam air yang dapat diukur adalah 1-40 mg/L pada panjang gelombang 420 nm

(SNI 06-2426-1991). Ion sulfat diendapkan dalam suatu medium HCl dengan BaCl2 sehingga

terbentuk koloid barium sulfat. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:

SO42-

(aq) + BaCl2(s)→ BaSO4(s)↓ putih + 2Cl-(aq)

Spektrofotometri adalah suatu metoda analisis kuantitatif dengan mengukur intensitas cahaya

yang diserap oleh larutan yang dianalisis. Hubungan intensitas cahaya yang diserap dengan

konsentrasi larutan dari spesies yang diteliti dinyatakan oleh Lambert-Beer dalam bentuk

persamaan berikut :

A = - log I0/It = ε.b.c

Dimana A adalah absorbansi, It adalah intensitas cahaya yang diteruskan oleh larutan, I0

adalah cahaya yang masuk kedalam larutan, ε adalah konstanta, tetapan absorptivitas molar, b

adalah tebal cuvet (cm) dan c adalah konsentrasi larutan.

Dengan metode spectrofotometeri, sederet larutan standar berbagai konsentrasi di buat dan

dicari berapa absorbansi dari masing-masing larutan tersebut. Hubungan konsentrasi dengan

absorbansi adalah semakin besar konsentrasi maka semakin besar nilai absorbansinya, sehingga

diperoleh kurva standar hubungan antara konsentrasi dan absorbansi berupa garis lurus (kurva

linier). Garis linear yang dihasilkan ini menunjukan bahwa absorbansi adalah fungsi dari

konsentrasi. Dengan mendapatkan persamaan garis linear y = ax + b pada kurva (y = absorbansi

dan x = konsentrasi), maka konsentrasi sulfat, SO42- dalam sampel dapat dihitung dengan

mensubstitusi nilai absorbansi yang didapat dari sampel ke persamaan garis linear yang

diperoleh.

III. ALAT DAN BAHAN

IV. PROSEDUR DAN HASIL PEMBAHASAN

V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

A. Analisis

Kurva Kalibrasi Sulfat

Pada praktikum kali ini, dilkukan percobaan tentang analisis sulfat secara

turbidimetri. Dalam hal ini, praktikan menganalisis nilai kadar sulfat yang terdapat pada

sampel (limbah cair bekas cucian piring rumah tangga). Untuk memperoleh kadar sulfat

dalam sampel , dilakukan pengukuran absorbansi dari larutan standard. Dalam hal ini

larutan standard yang digunakan adalah natrium sulfat (Na2SO4). Kemudian dilakukan

pengukuran absorbansi terhadap sampel limbah bekas cucian piring rumah tangga dengan

instrument spectronic20+. Berikut ini disajikan data absorbansi larutan standard dan

sampel yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan alat spectronic 20+.

Tabel 01. Absorbansi larutan standard dan sampel limbah cair bekas cucian piring

rumah tangga

Konsentrasi Absorbansi

Larutan standar

0 ppm 0,12

10 ppm 0,75

20 ppm 0,95

30 ppm 1,10

40 ppm 1,6

50 ppm 1,9

Sampel (limbah cair bekas cucian

piring)

X ppm 0,27

Berdasarkan data absorbansi yang diperoleh pada table di atas, maka dapat dibuat kurva

kalibrasinya sebagai berikut:

0 10 20 30 40 50 600

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

f(x) = 0.0331428571428571 x + 0.241428571428572R² = 0.96597272074659

Kurva Kalibrasi Larutan Standar K2SO4

Series2Linear (Series2)

Konsentrasi (ppm)

Abso

rban

si

Gambar 13. Kurva Kalibrasi Hubungan absorbansi terhadap konsentrasi

Dari kurva yang diperoleh di atas, diperoleh persamaan sebagai berikut:

y = 0,033x + 0,241 dengan nilai R2 = 0,966

dimana, y adalah absorbansi dan x adalah konsentrasi. Dengan menggunakan persamaan

di atas, kadar klorida dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:

y = 0,033x + 0,241

0,27 = 0,033x + 0,241

x = 0,878 ppm

B. Pembahasan

Penentuan kadar sulfat dalam sampel limbah cair bekas cucian piring dapat

dilakukan dengan metode turbidimetri dengan menggunakan alat spektronic 20+. Prinsip

kerja dari metode ini bahwa ion sulfat dapat ditentukan kadarnya dengan cara membentuk

endapan BaSO4 dengan adanya penambahan BaCl2 dalam suasana asam. Dalam hal ini

semakin tinggi konsentrasi sulfat dalam sampel yang akan diuji, maka warna sampelnya

akan semakin keruh. Kekeruhan yang terjadi dapat diukur dengan spektrofotometer pada

Absorbansi

panjang gelombang 420 nm. Setelah dilakukan pengukuran turbiditas dengan instrument

spektrofotometri, maka kadar sulfat dapat ditentukan dari persamaan yang diperoleh

melalui kurva kalibrasi hubungan absorbansi terhadap konsentrasi sulfat standar.

Penjelasan lebih lanjut, langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini

adalah membuat larutan standar induk Na2SO4. Kemudian diencerkan pada berbagai

konsentrasi yaitu 0, 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm. Sebelum dilakukan pengukuran

absorbansi, larutan standar terlebih dahulu ditambahkan kristal BaCl2. Penambahan

kristal BaCl2.2H2O bertujuan agar ion sulfat dalam sampel berikatan dengan ion Ba2+ dari

kristal sehingga terbentuk garam BaSO4.

BaCl2(s) + SO42-

(aq) BaSO4(s) + 2Cl-(aq)

Penambahan BaCl2 ke dalam larutan standar dibarengi dengan pengadukan, hal

ini dilakukan agar BaCl2 tercampur homogen dan didiamkan selama 2 menit. Setelah itu,

larutan standar dapat diukur dengan instrument spektronik 20+. Setelah dilakukan

pengkuran, didapat nilai absorbansi larutan standar pada berbagai konsentrasi. Nilai

absorbansi yang diperoleh digunakan untuk membuat kurva kalibrasi hubungan

absorbansi terhadap konsentrasi sulfat standar. Sehingga didapat persamaan garis lurus

yang nantinya dapat digunakan untuk menghitung kadar sulfat yang terkandung di dalam

sampel.

Setelah dilakukan pengukuran absorbansi larutan standar, dilakukan juga

pengukuran absorbansi larutan sampel. Langkah yang pertama yang dilakukan adalah

menyiapkan sampel limbah cair bekas cucian piring rumah tangga. Setelah disaring

beberapa kali, pH dari sampel dicek. Ternyata pH sampel yang akan diuji sebesar 6,7.

Sama seperti membuat larutan standar, sampel juga ditambahkan padatan BaCl2 sebelum

diukur absorbansinya. Kemudian, setelah dilakukan pengukuran didapat nilai absorbansi

dari sampel yaitu sebesar 0,27.

Untuk mengetahui kadar sulfat di dalam sampel dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan garis yang diperoleh setelah membuat kurva kalibrasi larutan

standar. Pada percobaan kali ini, persamaan garis yang diperoleh adalah y = 0,033x +

0,241 dengan nilai R2 sebesar 0,966. Setelah dilakukan perhitungan, didapat kadar sulfat

dalam sampel yaitu sebesar 0,878 ppm.

Kadar sulfat dalam limbah bekas cucian air piring tergolong cukup rendah dan

memenuhi syarat menurut Peraturan Pemerintah RI PP No. 82 tahun 2001 tentang

Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, bahwa nilai ambang batas

yang diperbolehkan adalah 400 mg/L.Di sisi lain, ditinjau dari segi kualitas air bersih,

penelitian ini menunjukkan bahwa kadar sulfat ini masih dapat diterima oleh lingkungan

karena daya dukung lingkungan masih sanggup untuk menetralkannya. Namun, hasil dari

praktikum ini belum dapat disimpulkan apakah limbah bekas cucian piring ini dapat

dibuang langsung ke lingkungan atau tidak karena parameter lainnya belum diuji semua.

VI. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa

kandungan sulfat dalam sampel (limbah cair bekas cucian piring rumah tangga) adalah

sebesar 0,878 ppm. Nilai tersebut masih tergolong cukup rendah dan memenuhi syarat

menurut Peraturan Pemerintah RI PP No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas

Air dan Pengendalian Pencemaran Air, bahwa nilai ambang batas yang diperbolehkan

adalah 400 mg/L.

DAFTAR PUSTAKA

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Nomor 112 Tahun 2003 Tentang Baku Mutu

Air Limbah Domestik, Tersedia http://hukum.unsrat.ac.id/men/menlh_112_2003.pdf,

diakses tanggal : 25 Maret 2016

Lampiran Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember Tahun 2001

tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Mara, D. 2004. Domestic Wastewater Treatmen in Devoloping Countries. Earthscan. London.

Metcalf and Eddy. 1979. Wastewater Engineering; Collection, Treatment, Disposal. McGraw

Hill Inc. New delhi

Nur’arif, Muhamad. 2008. Pengelolaan Air Limbah Domestik. Tesis.

Tersedia :http://eprints.undip.ac.id/17344, diakses tanggal : 25 Maret 2016

Sastrawidana,I Dewa Ketut & Siti Maryam.2015.Penuntun Praktikum Analisis Kimia Tanah dan

Air. Singaraja: UNDIKSHA

Widyaningsih, Vini. 2011. Pengolahan Limbah Cair Yongma FISIP UI, Skirpsi Program S1,

Universitas Indonesia.