BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Limnologi mempelajari tentang sistem parairan, didalamnya termasuk danau dan air kolam,kolam air asin, rawa, sungai (rivers) dan aliran atau cucuran air (streams). Limnologi mencakup beberapa bidang ilmu kimia, fisika, geologi dan biologi (Musa,2006).
Limnologi berasal dari bahasa Inggris yaitu limnology, dari bahasa Yunani Lymne, “danau” dan logos “pengetahuan”. Merupakan padanan bagi bilogi perairan darat, terutama perairan tawar. Lingkup kajiannya kadang-kadang mendakup perairan payau (estuari). Limnologi merupakan kajian menyeluruh mengenai kehidupan diperairan darat, sehingga digolongkan sebagi bagian dari ekologi. Dalam bidang perikanan, limnologi dipelajari sebagai dasar bagi budidaya perairan (akulturadarat) (Anonymous,2009).
1.2 Maksud dan Tujuan
1.2.1 Maksud
Praktium limnologi ini dimaksudkan agar praktikan dapat mengukur kualitas dan analisis disuatu perairan tertentu, baik parameter fisika maupun kimia.
1.2.2 Tujuan
Praktikum limnologi ini bertujuan untuk mengetahui kualitas air dan menganalisis perairan yang ada di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya.
1.3 Kegunaan
Kegunaan dari praktikum limnologi adalah sebagai berikut :
• Untuk mengetahui komponen-komponen apa saja yang menyusun dalam sistem perairan.
• Untuk mengetahui dari fungsi masing-masing komponen tersebut dalam dinamika secara keseluruhan.
1.4 Waktu dan Tempat
1.4.1 Waktu
Praktikum limnologi dilaksanakan pada tanggal 15 oktober 2009 pada hari kamis pukul 11.00 WIB.
1.4.2 Tempat
Praktikum limnologi dilaksanakan di laboratoorium Workshop Budidaya Perairan dan Laboratorium Reproduksi Ikan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya.
Bab 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Limnologi
Limnologi berasal dari bahasa yunani “limne” artinya genangan air yang berarti bias kolam, rawa, atau danau. Linologi mempelajari tentang sistem perairan. Didalamnya ternasuk danau dan kolam air tawar, danau, dan kolam air asin, rawa, sungai (rivers) dan aliran dan cucuran air (treams). (Musa, 2006) Limnologi adalah ilmu yang mempelajari hal-hal tentang perairan daratan yang mencakup factor-faktor abiotik serta interaksi yang terjadi di antarnya. Perairan daratan adalah suatu badan air yang ada di daratan atau yang masih berhubungan dengan daratan, termasuk danau, waduk, rawa, suatu atau estuari. Akdinbemfapri. 2009).
2.2 Parameter Kualitas Air
2.2.1 Parameter Fisika
a. Suhu
Suhu marupakan salah satu faktor yang penting dalam pengaturan seluruh proses kehidupan dan penyebaran organisme, dan proses metabolisme terjadi hanya dalam kisaran tertentu. Dilaut, suhu berpengaruh secara langsung pada laju proses fotosintesis dan proses fisiologi hewan (derajad metabolisme dan siklus reproduksi) yang selanjutnya berpengaruh terhadap cara makan dan pertumbuhannya.
Perubahan suhu juga dapat menyebapkan terjadinay surkulasi dan stratifikasi massa air dan hal itu dapat mempengaruhi distribusi. Ikan biasanya memilih suju optimum untuk dapat hidup dengan baik. (Binus, 2009).
b. Kecepatan Arus
arus atau aliran air adalah parameter fisika yang dapat dijadikan pembeda beberapa ekosistem perairan tawar, perbedaan utama ekosistem lotik dan letik adalah arus.
Arus sungai dapat diukur melalui persamaan sebagai berikut:
V=c√d.s
Di mana: v: kecepatan arus c: konstanta
d: kedalaman rata-rata s: slope
(Musa, 2006)
Kecepatan arus dan arah arus dari suatu badan air sanga berpengaruh terhadap kemampuan badan air untuk mengeliminasi dan mengangkut bahan pencerna serta perkiraan pergerakan b ahan pencemar mencapai lokasi tertentu. Satuan kecepatan arus adalah meter per detik (m∕s). jika air tidak mengalir akan mengakibatkan deoksigenasi (kekurangan oksigen terlarut), timbulnya serangga penyakit, tertimbunnya hasil pembusukan dan menyebabkan air keruh serta penebalan endapan. (Binus, 2004).
c. Kecerahan
cahaya matahairi adalah merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis. Dalam fotosintesis terjadi pembentukan bahan organik yang diperlukan bagi pertumbuhan dan pengembangan yang normal.kecerahan perairan berhubungan erat dengan penitrasi cahaya matahri. Kecerahan matahari yang ideal lebih dari 1 meter. Air yang keruh (biasanya mengandung lumpur) dapat menghalangi tembusnya cahaya matahari di dalam air sehingga proses fotosintesis menjadi terganggu. (Subdit. PBSK, 2009).
Menurut anonymous 2009, kecerahan adalah ukuran transparansi perairan yang di ambil secara visual dengan alat Bantu yang disebut “secchi disk” kekeruhan menggabarkan sifat optis air yang di tentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang di serap dan di pancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. (Binus, 2004).
2.2.2. Parameter Kimia
a. pH
pH merupakan suatu ekpresi dari konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam air. Besarannya dinyatakan dalam minus logaritma dari konsentrasi ion H. Sebagai contoh, kalau ada pernyataan pH 6, itu artinya konsentrasi H dalam air tersebut adalah 0.000001 bagian dari total larutan. Karena untuk menuliskan 0.000001 (bayangkan kalau pH 14) terlalu panjang maka orang melogaritmakan angka tersebut
sehingga manjadi -6. Tetapi karena ada tanda - (negatif) dibelakang angka tersebut, yang dinilai kurang praktis, maka orang mengalikannya lagi dengan tanda - (minus) sehingga diperoleh angka positif 6. Oleh karena itu, pH diartikan
sebagai "-(minus) logaritma dari konsenstrasi ion H".
pH = - log (H+)
Ph sangat penting sebagai parameter kualitas air karena ia mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain itu ikan dan mahluk-mahluk akuatik lainnya hidup pada selang pH tertentu, sehingga dengan diketahuinya nilai pH maka kita akan tahu apakah air tersebut sesuai atau tidak untuk menunjang kehidupan mereka. Besaran pH berkisar dari 0 (sangat asam) sampai dengan 14 (sangat basa/alkalis). Nilai pH kurang dari 7 menunjukkan lingkungan yang masam sedangkan nilai diatas 7 menunjukkan lingkungan yang basa (alkalin). Sedangkan pH = 7 disebut sebagai netral (o-fish, 2009).
Derajat keasaman (pH) merupakan parameter kimia yang menunjukkan salinitas atau derajat keasaman dari suatu perairan dimana biota air dapat hidup di dalamnya, pH yang ideal berkisar antara 6,5 – 8,5. Dimana setiap organisme air memiliki toleransi pH yang berbeda (Purba, 1994 dalam Rijalpurnailmiawan, 2009).
Menurut Binus (2004), suatu perairan yang ber pH rendah dapat mengakibatkan aktivitas pertumbuhan menurun atau ikan menjadi lemah serta lebih mudah terinfeksi penyakit dan biasanya diikuti dengan tingginya tingkat kematian.
b. DO (Oksigen Terlarut)
Oksigen adalah gas yang berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan hanya sedikit larut dalam air. Untuk mempertahankan hidupnya makhluk hidup yang tinggal di air, baik tanaman maupun hewan, bergantung kepada oksigen yang terlarut ini. Jadi penentuan kadar oksigen terlarut dapat dijadikan ukuran untuk menentukan mutu air. Kehidupan di air dapat bertahan jika ada oksigen terlarut minimum sebanyak 5 mg oksigen setiap liter air (5 ppm). Selebihnya bergantung kepada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran pencemar, suhu air. Jadi udara yang bersentuhan dengan permukaan air itu bertekanan 760 m dan mengandung 21% oksigen (Sastrawijaya, 1991).
Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dengan jumlah cukup. Kebutuhan oksigen sangat dipengaruhi oleh suhu dan bervariasi antar organisme (Tebbut, 1992 dalam Effendi, 2003).
Jika air terlalu hangat, kandungan oksigen tidak banyak/berkurang. Ketika terlalu banyak bakteri atau hewan akuatik di area perairan, mungkin dalam kondisi overpopulasi, penggunaan DO akan meningkat (Lenntech, 2009).
c. Karbondioksida
Karbondioksida sangat mudah larut dalam suatu larutan. Pada umumnya perairan alami mengandung karbondioksida sebesar 2 mg/liter. Pada konsentrasi yang tinggi (> 10 mg/liter), karbondioksida dapat beracun, karena keberadaannya dalam darah menghambat pengikatan oksigen oleh hemoglobin. Dalam suatu larutan, CO2 menunjukkan reaksi kesetimbangan sebagai berikut :
(1) CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 HCO3¯ + H
Sumber karbon utama di bumi adalah atmosfer dan perairan, terutama lautan. Lautan menyumbang karbon lima puluh kali lebih banyak daripada karbon di atmosfer. Perpindahan karbon dari atmosfer ke laut terjadi melalui proses difusi. Karbon yang terdapat di laut cenderung mengatur karbondioksida di atmosfer. Karbon yang terdapat di atmosfer dan perairan diubah menjadi karbon organik melalui proses fotosintesis. Kemudian masuk kembali ke atmosfer melalui proses respirasi dan dekomposisi yang merupakan proses biologis makhluk hidup (Effendi, 2003).
Karbondioksida dapat mengubah pH air. Berikut prosesnya, karbondioksida larut dalam air dalam bentuk asam lemah yang disebut asam karbon, H2CO3 sesuai reaksi berikut
CO2 + H2O H2CO3 (Lenntech, 2009).
Karbondioksida dari udara selalu bertukar dengan yang di air jika air dan udara bersentuhan. Pada air yang tenang pertukaran ini sedikit, proses yang terjadi adalah difusi. Jika air bergelombang maka pertukaran berubah jadi lebih cepat. Gelombang dapat terjadi jika air di permukaan berpusar menuju ke bagian dasar danau, sambil membawa gas yang terlarut (Sastrawijaya, 1991).
d. Alkalinitas
Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam atau dikenal dengan sebutan Acid Neutralizing Capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas yang diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap perubahan pH perairan. Penyusun alkalinitas perairan adalah anion bikarbonat (HO3¯), karbonat (CO3¯), dan hidroksida (OH¯), borat (H2Bo3¯), silikat (HS1O3¯), fosfat (HPO4¯² dan H2PO4¯), sulfida (HS) dan amonia (NH3) juga memberikan kontribusi terhadap salinitas. Namun pembentuk alkalinitas yang utama adalah bikarbonat, karbonat, dan hidroksida. Di antara ketiga ini tersebut, bikarbonat paling banyak terdapat pada perairan alami (Effendi, 2003).
Fluktuasi pH air sangat ditentukan oleh alkalinitas air tersebut. Apabila alkalinitasnya tinggi maka air tersebut akan mudah mengembalikan pH nya ke nilai semula, dari setiap `gangguan` terhadap pengubahan pH (O-fish, 2003).
e. Amonia Nitrogen
Nitrogen sebagai salah satu nutrien terdapat dalam protein. Protein merupakan komposisi utama plankton, dasar semua jaringan makanan yang bertalian dengan air. Dalam plankton terdapat 50% protein atau 7-10% nitrogen. Ada tiga tandon (gudang) nitrogen di alam. Pertama di udara, kedua senyawa anorganik (nitrat, nitrit, amoniak), ketiga adalah senyawa organik (protein, urin, dan asam urik). Nitrogen terbanyak ada di udara, 78% volume udara adalah nitrogen. Hanya sedikit organisme yang dapat langsung memanfaatkan nitrogen udara. Tanaman dapat menghisap nitrogen dalam bentuk nitrat, NO3. pengubahan dari nitrogen bebas di udara menjadi nitrat dapat dilakukan secara biologi maupun kimia. Transformasi ini disebut fiksasi (pengikatan) nitrogen (Sastrawijaya, 1991).
NH3 adalah bentuk dasar dari racun amonia. Dikatakan beracun bagi organisme air tawar pada konsentrasi antara 0,53-22,8 mg/L. Tingkat racun bergantung pada penurunan pH dan suhu. Tumbuhan lebih toleransi pada amonia daripada hewan, dan invertebrata lebih toleran daripada ikan (Wilkes, 2009).
Menurut Colt dan Amstrong (1979) dalam Pramaharani (2009), bahwa begitu menurun dan kadar ammonia dalam darah dan jaringan meningkat. Hasilnya adalah meningkatnya pH darah dan berpengaruh buruk terhadap reaksi katalis enzim dan stabilitas membran. Ammonia juga meningkatkan konsumsi oksigen oleh jaringan merusak insang, dan mengurangi kemampuan darah untuk mengangkut oksigen. Perubahan histology terjadi di dalam ginjal, empedu, kelenjar thyroid, dan darah ikan yang terkena konsentrasi sublethal ammonia (Pramaharani, 2009).
f. Ortofosfat
Menurut Haryadi et all (1992) dalam Indoskripsi (2009), orthofosfat adalah bentuk phosphorus (P) yang dapat langsung dimanfaatkan oleh organisme nabati terutama fitoplankton dan tumbuhan air. Unsur fosfat merupakan salah satu unsur hara yang paling penting bagi metabolisme sel tanaman. Pada perairan ditemukan dalam bentuk orthofosfat polifosfat, dan fosfat organik. Orthofosfat memegang peranan penting pada reaksi fosforilasi karena sangat penting dalam pembelahan sel dan sebagai penyusun lemak dan protein. Orthofosfat juga berperan untuk proses fotosintesis, respirasi, dan pertumbuhan.
Menurut Sunarto (2001) dalam Nurmilaanwar(2009), konsentrasi fosfat pada perairan tawar dan laut memiliki kisaran yang hampir sama yaitu 1-3 mg/L, sementara kisaran fosfat yang optimum bagi pertumbuhan fitoplankton adalah 0,09-1,80 ppm.
g. TOM (Total Organik Matter)
Kalium penganat (KmnO4) telah lama dipakai sebagai oksidator pada penentuan konsumsi oksigen untuk mengoksidasi bahan organik yang dikenal sebagai parameter nilai permanganat selalu memberikan hasil yang lebih kecil daripada nilai BOD. Kondisi ini menunjukkan bahwa permanganat tidak cukup mampu mengoksidasi bahan organik secara sempurna (Effendi, 2003).
Bahan Organik Terlarut (BOT) atau Total Organik Matter (TOM) menggambarkan kandungan bahan organik total suatu perairan yang terdiri dari bahan organik terlarut, tersuspensi (particulate) dan koloid. Bahan organik di perairan terdapat sebagai plankton, partikel-partikel tersuspensi dari bahan organik yang mengalami perombakan (detritus) dan bahan-bahan organik total yang berasal dari daratan dan terbawa oleh aliran sungai (Syafiuddin, 2004).
Beda TOM dengan BOD yaitu TOM menggambarkan kandungan bahan organik total suatu perairan yang terdiri dari bahan organik terlarut, tersuspensi, dan koloid (Syaifuddin, 2004). Sedangkan BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan organik yang ada di dalam lingkungan air tersebut (Wardhana, 1995).
h. Nitrat Nitrogen
Nitrat adalah bentuk utama di perairan alami dan merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan (Effendi, 2003 dalam Indoskripsi, 2009).
Nitrogen merupakan unsur utama bagi pertumbuhan alga, karena unsur N ini merupakan penyusun dari semua protein dan asam nukleik dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan. Menurut beberapa peneliti kadar N di perairan sangat kecil, umumnya kurang dari 5 ppm. Sedangkan batas minimal untuk pertumbuhan alga adalah 0,35 ppm (Indoskripsi, 2009).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Fungsi Alat dan Bahan
3.1.1 Suhu
Alat
- Thermometer Hg : untuk mengukur suhu perairan
Bahan
- Air Sampel : untuk bahan utama pengukuran yang akan diukur suhunya
3.1.2 Kecepatan Arus
Alat
- Stopwatch : mengukur waktu pada saat tali ditarik oleh botol yang hanyut
terbawa arus
- Current meter : alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan arus secara
otomatis
- Tali Rafia 1 m : untuk mengikat botol agar tidak hanyut terbawa arus
- Botol Air : sebagai pemberat dan pelampung
Bahan
- Air Sampel : untuk bahan utama pengukuran yang akan diukur kecepatan
arusnya
3.1.3 Kecerahan
Alat
- Secchi Disk : alat untuk mengukur kecerahan perairan
- Tali : untuk mengikat secchi disk
Bahan
- Air Sampel : untuk bahan utama pengukuran yang akan diukur kacerahannya
3.1.4 pH
Alat
- Stopwatch : untuk mengukur waktu
- Kotak pH : untuk mencocokkan warna pada kertas Ph
Bahan
- Kertas Ph : untuk mengukur derajat keasaman (pH) dari suatu perairan
- Air Sampel : untu bahan utama pengukuran yang akan diukur pHnya
-
3.1.5 Oksigen Terlarut (DO)
Alat
- Botol DO : sebagai tempat air sampel yang akan diukur Donya
- Buret : sebagai tempat larutan titran dan sebagai alat untuk titrasi
- Statif : sebagai penyangga buret untuk titrasi
- Selang air : alat membuang cairan bening diatas endapan
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
Bahan
- Air Sampel : sebagai bahan utama yang akan diukur Donya
- MnSO4 : mengikat oksigen
- NaOH+KI : melepas I2 dan membentuk endapan coklat
- H2SO4 pekat : pengkondisian asam dam melarutkan endapan
- Amilum : indiktor warna ungu
- N2S203 (0,025 N) : sebagai penitrasi dan mengikat I2 untuk membentuk 2NaI
3.1.6 Karbondioksida (CO2)
Alat
- Gelas ukur : untuk menakar air sampel yang diambil sesuai takaran
- Erlenmeyer 250 ml : tempat air sampel yang akan direaksikan
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
Bahan
- Air Sampel : bahan utama yang akan diukur CO2nya
- Indikator PP : sebagai indikator suasana basa
- Na2CO3 (0,0454 N) : indikator warna merah muda/pink dan mengikat CO2
bebas diperairan menjadi 2NaHCO3
3.1.7 Alkalinitas
Alat
- Gelas ukur : untuk menakar air sampel yang diambil sesuai takaran
- Erlenmeyer 250 ml : tempat untuk reaksi air sampel
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
- Buret : tempat larutan titran dan digunakan untuk titrasi
- Statif : sebagai penyangga buret untuk titrasi
Bahan
- Air Sampel : bahan utama yang akan diukur alkalinitasnya
- HCl (0,02 N) : penyuplai Ion H+
- MO : sebagai indikator suasana asam
3.1.8 Amonia Nitrogen
Alat
- Gelas ukur : untuk menakar air sampel sesuai yang dibutuhkan
- Erlenmeyer 250 ml : tempat air sampel yang direaksikan
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
- Spektrofotometer : alat untuk mengukur kadar amonia nitrogen
- Cuvet : tempat larutan yang akan diukur dalam spektrofotometer
- Rak : tempat tabung reaksi
Bahan
- Air Sampel : bahan utama yang akan diukur kadar amonianya
- Pereaksi Nessler : untuk mengikat amonia diperairan
- Larutan baku : sebagai larutan pembanding untuk menentukan kadar yang
Terkandung secara visual
3.1.9 TOM (Total Organic Matter)
Alat
- Gelas ukur : untuk menakar air sampel sesuai yang dibutuhkan
- Erlenmeyer 250 ml : tempat air sampel yang direaksikan
- Buret : tempat larutan titran dan digunakan untuk titrasi
- Statif : sebagai penyangga buret untuk titrasi
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
- Pipet volum : untuk mengambil larutan
- Bola hisap : untuk membantu mengambil larutan
- Corong : untuk membantu memasukkan larutan
- Hotplate : memanaskan larutan
- Thermometer Hg : mengukur suhu larutan
- Styrer : untuk mengaduk larutan pada saat titrasi
- Sentrifuge : untuk memanaskan larutan dan memuter styrer
Bahan
- Air Sampel : bahan utama yang akan diukur TOMnya
- KMnO4 : sebagai oksidator
- H2SO4 (1:4) : pengkondisian asam dan mempercepat reaksi
- Na-oxalate : sebagai reduktor
3.1.10 Ortofosfat
Alat
- Erlenmeyer 250 ml : tempat air sampel yang direaksikan
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
- Spektrofotometer : alat untuk mengukur kadar ortofosfat
- Cuvet : tempat larutan yang akan diukur dalam spektrofotometer
- Rak : tempat cuvet
Bahan
- Air Sampel : bahan utama yang akan diukur kadar ortofosfatnya
- SnCl2 : sebagai indikator warna biru
- Ammonium molybdat : mengikat fosfat terlarut membentuk ammonium phosphomolybdat
- Kertas label : untuk memberi nama pada cuvet
3.1.11 Nitrat Nitrogen
Alat
- Spektrofotometer : alat untuk mengukur kadar nitrat nitrogen
- Petri dish : tempat sampel yang diuapkan /tempat kerak nitrat
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
- Pipet volum : untuk mengambil aquades
- Bola hisap : alat bantu untuk mengambil larutan
- Beaker glass : tempat larutan yang direaksikan
- Gelas ukur : tempat untuk mereaksikan
- Spatula : untuk mengaduk larutan agar homogen
- Hotplate : memanaskan sampel
- Kertas saring : untuk menyaring
- Cuvet : tempat larutan yang akan diukur dalam spektrofotometer
- Rak : tempat cuvet
Bahan
- Asam Fenol Disulfonik : untuk melarutkan kerak nitrat
- Aquades : sebagai pereaksi/pengencer
- NH4OH (1:1) : untuk melarutkan lemak dan minyak dari kerak nitrat
- Air Sampel : sebagai pembuatan kerak nitrat
- Kertas label : untuk memberi nama pada cuvet
3.1.12 Salinitas
Alat
- Refraktometer : alat untuk mengukur salinitas air
- Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan
Bahan
- Air Sampel : untuk bahan yang akan diukur skalanya
3.2 Skema Kerja/ Prosedur Kerja
3.2.1 Prosedur Pengambilan Sampel DO
- dicatat volumenya
- dimasukkan ke dalam air perlahan-lahan (45o), jangan sampai terjadi gelembung udara
- ditutup bila sudah terisi penuh tanpa ada gelembung dan penutupan sebaiknya dilakukan di dalam air
- dibuka tutup botol DO
- ditambahkan 2ml MNSO4
- ditambahkan 2ml NaOH + KI
- dibolak-balik sampai terbentuk endapan coklat
- ditunggu sampai 30 menit, sampai terlihat batas yang jelas antara endapan dengan aliran di atasnya
- dibuang air bening diatas endapan dengan selang
- ditambahkan 2ml tetes amilum
- dititrasi dengan Na-thiosulfat 0.025 N sampai jernih pertama kali
- dicatat ml Na-thiosulfat yang terpakai (ml titran)
- dihitung dengan rumus : V titran x N titran x 8 x 1000
V botol DO – 4
3.2.2 Pengukuran KUalitas Air
a. Parameter Fisika
*)Suhu
- dimasukkan ke dalam perairan, posisi membelakangi matahari
- diusahakan jangan sampai tersentuh dengan tangan secara langsung pada bagian air raksa
- ditunggu sampai air raksa berhenti pada skala tertentu selama 1-2 menit
- dilakukan pembacaan saat termometer masih di dalam perairan
- dicatat dalam skala oC
*)Kecepatan Arus
-diikat dengan tali rafia sepanjang 1m
- dimasukkan ke dalam perairan
- diikatkan dengan aliran arus masuk
- dilepaskan di perairan secara bersamaan dengan diukur waktunya menggunakan stopwatch
- ditunggu hingga tali 1 meter habis merenggang / lurus pertama kali
- dicatat waktu yang dibutuhkan pada saat merenggang
- dihitung dengan rumus V= s
t
t
*)Kecerahan
- dimasukkan secara perlahan ke dalam perairan hingga batas tidak tampak pertama
- dicatat sebagai D1 diberi tanda dengan karet gelang batas yang tidak tampak pertama kali
- dimasukkan kembali dalam perairan sampai benar-benar tidak terlihat
- ditarik pelan-pelan sampai tampak pertama kali kemudian diberi tanda dengan karet gelang sebagai D2
- dihitung dengan rumus d = d1 + d2
2
b. Parameter Kimia
*)PH (Potensial Hidrogen)
-dimasukkan dalam perairan
- ditunggu selama ±2 menit
- diangkat dari perairan
- dikibas-kibaskan sampai setengah kering
- dicocokkan dengan kotak standard
-dicatat nilai PH yang didapat
)CO2 (Karbondioksida)
-diambil 25ml dengan gelas ukur
- dimasukkan dalam Erlenmeyer 50 ml
- ditambahkan 1-2 tetes PP (Phenol Ptalein)
- dititrasi dengan Na2CO3 0,0454 N hingga warna larutan menjadi pink untuk pertama kali
- dihitung CO2 bebas = ml (titran) x N (titran) x 22 x 100/ml air sampel (mg/l)
*)Alkalinitas
-diambil 25 ml dengan gelas ukur
- dimasukkan dalam Erlenmeyer 50 ml
- didapat PH berdasarkan hasil pengamatan
- didapat PH<8,3
- dititrasi dengan larutan HCl 0,02 N dengan menggunakan indikator methyl orange sampai terjadi perubahan warna
- dihitung volume HCl 0,02 N yang digunakan dengan rumus
CaCO3 (mg/l) = V(HCl) x N (HCl) x 100 x 1000
ml air sampel 2
*)Ammonia (NH3)
-diambil sebanyak 12,5 ml dengan gelas ukur
- dituangkan pada Erlenmeyer 50 ml
- ditambah 1 ml pereaksi nessler, digoyang-goyangkan agar homogen
- dibiarkan beberapa menit agar terbentuk warna dengan sempurna
- diamati kandungan amonianya dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 425 µm
*)Ortofosfat
-diambil dengan gelas ukur sebanyak 25 ml
- dimasukkan sampel air ke dalam Erlenmeyer 50 ml
- ditambahkan 1 ml amonium molybdat
- dihomogenkan dengan cara Erlenmeyer digoyang-goyangkan
- ditambahkan 3 tetes SnCl2 dan dihomogenkan
- dimasukkan dalam cuvet
- diukur menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 690 µm
*)Nitrat Nitrogen
-diambil sebanyak 25 ml dengan gelas ukur dan dituangkan ke dalam cawan petri
- dipanaskan hingga berbentuk kerak dan didinginkan
- ditambahkan 0,5 ml asam ferol disulfonik, diaduk dengan spatula
- diencerkan dengan 10 ml aquades
- ditambahkan dengan NH4OH sampai terbentuk warna
- diencerkan dengan aquades sampai 25 ml
- dimasukkan dalam cuvet
- diamati kandungan nitrogennya dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 410 µm
)Oksigen Terlarut
- diukur dan dicatat volume botolnya
- dimasukkan dalam perairan dengan posisi miring ± 45o
- diisi perlahan dengan air, jangan sampai terjadi gelembung udara
- ditegakkan secara perlahan jika volume hampir penuh
- ditutup dalam perairan jika volume sudah penuh
-dibuka tutup botolnya
- ditambahkan 1 ml MnSO4 dan 1 ml NaOH + KI dan botol ditutup kembali
- dibolak-balik sampai terjadi endapan coklat
- dibiarkan sampai mengendap selama ± 30 menit
- dibuang air bening yang terdapat di atas endapan coklat dengan selang
-diberi 1 ml H2SO4 pekat
- dihomogenkan
-ditetesi dengan 3 tetes amilum
- dititrasi dengan Na – thiosulfat (Na2S2O3 ) 0,025 N sampai jernih pertama kali
- dicatat volume titran Na – thiosulfat yang terpakai
- dihitung dengan rumus DO = V (titran) x N (titran) x 8 x 1000 (mg/l)
V botol DO - 4
*)Total Organic Matter (TOM)
-diambil 25 ml air sampel dengan gelas ukur
- dimasukkan dalam Erlenmeyer
- ditambahkan 4,75 ml KMNO4 dari buret
- ditambahkan 5 ml H2SO4 (1:4)
- dipanaskan sampai suhu 85oC
- diangkat
- didiamkan sampai suhu 75oC
- diangkat
- didiamkan sampai suhu 65oC
- ditambahkan Na – oxalate 0,01 N sampai tidak berwarna
- dititrasi dengan KMNO4 hingga merah jambu/pink pertama kali
- dicatat volume titran (xml) awal
- dicatat volume titran (yml) akhir
- dihitung dengan rumus TOM = (x-y) x 3,16 x 0,01 x 1000 (mg/l)
ml air sampel
3.2.3 Penggunaan Spektrofotometer
- dihubungkan dengan adaptor pada sumber listrik
- dinyalakan tombol power
- ditunggu sampai ada tulisan method pada layar
- dimasukkan panjang gelombang
- ditekan enter
- ditekan match jika larutan dan panjang gelombang sesuai
- ditunggu sampai ada tulisan abc
- dimasukkan larutan aquades ke dalam lubang spektrofotometer untuk kalibrasi
- ditekan tombol zero
- ditunggu sampai “0,000”
- dimasukkan larutan yang akan diukur
- ditekan enter
- dicatat angka yang keluar pada layar
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Data hasil pengamatan factor Fisika - Kimia
No Parameter Hasil
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 Suhu
Kecepatan Arus
Kecerahan
pH
Oksigen Terlarut ( DO )
Karbondioksida ( )
Alkalinitas
Ammoniak Nitrogen
TOM ( Total Organic Matter )
Ortofosfat
Nitrat Nitrogen
8
0,36 ppm
0,055 ppm
4.2 Perhitungan - Perhitungan
a) Kecepatan arus
b) Kecerahan
= 100 m (kedalaman 1)
= 100 m (kedalaman 2)
Kecerahan . . . . ?
Jawab : Kecerahan =
= = 100
c) Salinitas = 0,001 ppt
d) pH = 8
e) Oksigen Terlarut (DO)
Diket :
N titran = 0,025 N
V botol DO = 310 ml
Tanya : DO . . . . ?
Jawab : DO =
=
=
d) Karbondioksida
Diket : ml titran =
N titran = 0,0454 N
ml air sample = 25 ml
Tanya : bebas . . . . ?
Jawab : bebas =
=
=
= 10,787
g) Alkalinitas
Diket :
N (HCl) = 0,02 N
ml air sample = 25 ml
Ditanya : . . . . ?
Jawab : =
=
=
h) Amonia Nitrogen
i) TOM
Diketahui :
y = 0,6
ml air sample = 25 ml
Tanya : TOM . . . . ?
Jawab : TOM =
=
=
= 20,224
j) Ortofosfat
Diketahui : y = 0,069
Tanya : Ortofosfat . . . . ?
Jawab : y = 0,9127x – 0,0074
0,069 = 0,9127x – 0,0074
0,9127x = 0,069 + 0,074
0,9127x = 0,143
x =
= 0,157 ppm ortofosfat
k) Nitrat Nitrogen
Diket : y = 0,058
Tanya : Nitrat Nitrogen . . . . ?
Jawab : y = 0,4747x – 0,0073
0,058 = 0,4747x – 0,0073
0,4747x = 0,058 + 0,0073
0,4747x = 0,0653
x =
= 0,137 ppm nitrat nitrogen
4.3 Analisa tiap parameter (Fisika dan Kimia )
4.3.1 Parameter Fisika
4.3.1.1 Suhu
Dalam pengukuran suhu perairan alat yang digunakan adalah thermometer Hg. Dimasukkan thermometer Hg kedalam perairan secara pelan –pelan dan diusahakan pada saat pengukuran dipegang ujung tali thermometer Hg jangan sampai tersentuh oleh tangan karena hal tersebut dapat berpengaruh pada thermometer akibat panas tubuh kita. Ditunggu 2 menit sampai air raksa berhenti pada skala tertentu, kemudian thermometer Hg diangkat dari perairan dan dibaca skala yang ditunjukkan.
4.3.1.2 Kecepatan Arus
Dalam pengukuran kecepatan arus digunakan botol air mineral, tali raffia 1m dan juga stopwatch. Dalam pengukuran ini botol air mineral diikat ujungnya dengan tali raffia 1m tersebut kemudian dihanyutkan ke dalam perairan dengan posisi yang sejajar tetapi ujung tali raffia tetap dipegang dan stopwatch dihidupkan hingga tali raffia tersebut menegang baru stopwatch dihentikan, sehingga kita dapat mencatat waktu yang duperlukan tali tersebut sampai menegang. Oleh karena itu kecepatan arus dapat dihitung dengan menggunakan rumus V= dimana S adalah panjang tali sedangkan t adalah waktu yang dihitung dengan stopwatch.
4.3.1.3 Kecerahan
Pengukuran kecerahan dapat digunakan alat yang disebut secchi disk. Masukkan secchi disk dalam perairan sampai tidak terlihat batas hitam dan putih yang pertama secara pelan – pelan dan ditandai dengan karet grlang dan dicatat sebagai d1. Kemudian secchi disk dimasukkan lagi dalam perairan sampai benar-benar tidak terlihat, selanjutnya diangkat perlahan hingga terlihat batas hitam dan putih pertama kali dan ditandai dengan karet gelang dan dicatat sebagai d2, sehingga dapat diukur kecerahan dengan rumus .
4.3.1.4 Salinitas
Alat yang digunakan untuk mengukur salinitas adalah refraktometer langkah pertama adalah dibuka tiutup kaca prisma pada refraktometer kemudian dikalibrasi dengan aquades agar netral. Selanjutnya dibersihkan bagian lensanya dengan menggunakan tissue secara searah. Ditetesi lensanya dengan air sampel, lalu ditutup kaca prismanya secara perlahan dan jangan sampai ada gelembung udara. Kemudian dilihat dengan diarahkan ke sumber cahaya dan dibaca skalanya disebelah kanan.
4.3.2 Parameter Kimia
4.3.2.1 Oksigan Terlarut ( DO )
Alat yang digunakan adalah botol DO, buret, statif, pipet tetes,selang. Bahan yang digunakan adalah air sampel, , NaOH +KI, pekat, amilum dan (0,025). Pertama yang dilakukan adalah dicatat volume botol DO. Dibuka volume botol DO kemudian dimasukkan ke dalam perairan secara perlahan – lahan dengan posisi miring dan jangan sampai ada gelembung yang masuk, setelah penuh botol ditutup, penutupan ini dilakukan dalam air.
Botol DO yang berisi air sampel dibuka, lalu ditambahkan 2 ml MnSO yang berfungsi mengikat oksigen dan ml NaOH+KI yang berfungsi membentuk endapan coklat dan melepas I2. Setelah itu dihomogenkan dan ditunggu hingga 30 menit sampai membentuk endapan coklat. Setelah membentuk endapan coklat, air yang bening yang terdapat diatas endapan dibuang dengan dengan menggunakan selang.lalu endapan coklat ditetesi 1-2 tetes pekat yang berfungsi melarutkan endapan dengan menggunakan pipet tetes dan dihomogenkan sampai karut. Kemudian ditetesi 3-4 tetes amilum dengan pipet tetes yang berfungsi untuk indicator warna ungu. Setelah itu di titrasi dengan Na-thiosulfat 0,025 N sampai terjadi warna bening pertama kali. Na-thiosulfat 0,025 N berfungsi sebagai titran dan mengikat I2 dan membentuk I2. Kemudian dicatat volume (0,025) yang digunakan. Kadar terlarut dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
4.3.2.2 Karbondioksida ( CO2 )
Dalam pengukuran alat yang digunakan yaitu gelas ukur, erlenmeyer 50 ml, buret, statif, pipet tetes. Bahan yang digunakan antara lain air sampel, indicator PP, (0,0454 N ). Pertama yang dilakukan adalah mengambil air sampel sebanyak 25 ml dengan menggunakan gelas ukur lalu dimaskkan ke dalam Erlenmeyer 50 ml. ditetesi indicator PP 1-2 tetes sebagai indicator warna suasana basa, kemudian dititras dengan (0,0454 N ) sampai warna pink pertama kali dan dicatat volume yang digunakan. Sehingga dapat diukur dengan menggunakan rumus :
4.3.2.3 Alkalinitas
Dalam pengukuran alkalinitas alat yang digunakan yaitu gelas ukur, erlenmeyer 50 ml, buret, statif, pipet tetes. Bahan yang digunakan antara lain air sampel, metal orange dan HCl 0.02 ml. Pertama diambil air sampel sebanyak 25 ml dengan menggunakan gelas ukur lalu dimaskkan ke dalam Erlenmeyer 50 ml dan ditetesi 2 tetes indikator MO sebagai indikator suasana asam, lalu dititrasi dengan HCL 0,02 N sebagai penyuplai ion dan dicatat volume HCL 0,02 N yang digunakan. Dalam melakukan pengukuran alkalinitas harus dilihat dulu pHnya, jika lebih dari 8,5 maka ditetesi dengan indikator PP tapi jika kurang dari 8,3 maka ditetesi indikator MO. Untuk menghitung alkalinitas digunakan rumus :
4.3.2.4 Amonium Nitrogen
Dalam pengukuran amonium nitrogen alat yang digunakan yaitu gelas ukur, erlenmeyer 50 ml, pipet tetes, cuvet spektrofotometer dan rak. Bahannya yaitu aur sampel, pereaksi nessler, kertas label. Pertama diambil air sampel sebanyak 25 ml dengan menggunakan gelas ukur lalu dimaskkan ke dalam Erlenmeyer 50 ml. Kemudian di tambahkan 2 ml pereaksi nessler yang fungsiya mengikat ammonia, dihomogenkan dan dibiarkan beberapa menit sampai terbentuk warna dengan sempurna kemudian dimasukkan dalam cuvet dan diberi kertas label sesuai nama agar tidak tertukar. Selanjutnya diukur kadar amonianya dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 425 mm.
4.3.2.5 TOM
Dalam pengukuran TOM alat yang digunakan adalah gelas ukur, Erlenmeyer 100ml, statif buret, thermometer Hg, hot plate, sentrifuse, stirrer, pipet volum, pipet tetes, bola hisap, corong. Bahannya adalah air sample, KmnO , (1:4), Na. Oxalate (0,01 N). Langkah pertama ukur dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer 50 ml. Kemudian ditambahkan 5 ml dengan menggunakan pipet volum tujuannya untuk pengkodisian asam dan mempercepat reaksi . selanjutnya dipanaskan didalam hot plate sampai suhu C, kemudian diangkat dan ditunggu sampai tidak berwarna, fungsi dari Na – oxalate adalah sebagai reduktor, kemudian ditritrasi dengan samapi berwarna pink yang pertama kali. Dicatat volum titran dan dihitung nilai TOM dengan menggunakan rumus :
Dimana x adalah volum titran air sampel dan y adalah volum titran untuk aquades.
4.2.3.6 Ortofosfat
Dalam pengukuran ortofosfat alat yang digunakan adalah cuvet, pipet tetes, gelas ukur, rak, erlenmeyer 50 ml, spektrofotometer. Bahan yang digunakan adalah air sampel, , amonium molybdat, kertas dengan gelas ukurkemudian dimasukkan dalam erlenmeyer 50 ml. Setelah itu ditambahkan amonium molibdat yaitu untuk mengikat mobdat lalu dihomogenkan. Kemudian ditetesi sebanyak 2 tetes sebagai indikator warna biru, dan dihomogenkan lagi. Setelah itu dimasukkan dalam cuvet dan diberi kertas label yang telah diberi nama agar tidak tertukar . Ditunggu sampai beberapa menit , kemudian diukur dengan panjang gelombang 690 dan dicatat sebagai nilai y, sehingga dapat dihitung dengan menggunakan Rumus y = 0,9127 x – 0,0074.
4.2.3.7 Nitrat Nitrogen
Alat – alat yang digunakan adalah cawan petri, curvet, bola hisap, spatula, beaker glass, pipet tetes, spektrofotometer. Bahannya yaitu aquades, kertas label, air sampel, asam fenol disulfonik, (1:1). Hal awal yang digunakan adalah untuk menyaring air sampel 12,5 ml lalu dimasukkan kedalam cawan petri. Setelah itu diuapkan diatas pemanas air sampai terbentuk kerak nitrat. Kemudian didinginkan dan ditetesi 0,5 ml asam disulfonik yang berfungsi melarutkan kerak nitrat kemudian diaduk dan diratakan dengan sepatula. Setelah itu dicerna dengan aquades sebanyak 5 ml dan ditambahkan (1:1) sampai terbentuk warna. Fungsi dari (1:1) yaitu untuk melarutkan lemak dari kerak nitrat. Kemudian dicerna lagi dengan aquades sampai 12,5 ml dan dimasukkan kedalam cuvet dan diberi label yang sudah diberi nama agar tidak tertukar. Lalu diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang dan dicatat sebagai nilai y,sehingga dapat dihitung dengan rumus : y = 0,4747x – 0,0073.
4.2.3.8 pH
Alat yang digunakan yaitu kotak standard dan bahannya adalah air sampel dan pH paper. Dicelupkan pH paper kedalam perairan dan ditunggu , lalu diangkat dan dikibas – kibaskan sampai setengah kering. Ditunggu beberapa saat sampai terlihat perubahan warna, kemudian dicocokkan warnanya dengan kotak standard, dan dicatat pHnya.
4.2.3.9 Spektofotometer
Langkah pertama spektofotometer dipencet powernya lalu ditunggu sampai 0 dan dicatat methodnya. Kemudian ditekan red enternya dan akan muncul angka, dicatat dan dicari panjang gelombangnya. Lalu spektofotometer dikali basi dengan larutan blanko lalu ditekan red – enter. Kemudian itu ditekan lagi clear – zero dan ditunggu sampai muncul angka 0,000 dan dikeluarkan larutan blangkanya. Pengkalibasian dilakukan setiap 2 kali pengukuran, setelah dikalibrasi larutan yang akan diukur kadarnya dimasukkan, lalu ditutup dan ditekan red-enter. Kemudian dibaca dan dicatat angka yang ditunjukkan pada spektofotometer.
4.4 Hubungan-Hubungan Antar Parameter
4.4.1 Suhu dan DO
Peningkatan suhu perairan sebesar 10o menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme aquatik sekitar 2-3 kali lipat. Peningkatan suhu disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut. Sehingga keberadaan oksigen seringkali tak mampu mengambil kebutuhan organisme untuk melakukan proses metabolisme dan respirasi (Effendi,2003).
4.4.2 Alkalinitas dan pH
Menurut Effendi (2003), nilai alkalinitasnya sangat dipengaruhi oleh pH, alkalinitas berperan sebagai sisitem penyangga (bufer) agar perubahan pH tak terlalu besar. Jadi kenaikan nilai alkalinitasnya diikuti dengan nilai peningkatan pH.
4.4.3 pH, Amonia dan Suhu
Amonia diperairan dapat menghilang melalui proses xolatisasi karena tekanan parsial amonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya pH. Hilangnya amonia ke atmosfer juga dapat meningkat dengan meningkatnya kecepatan angin dan suhu (Effendi,2003).
4.4.4 Karbondiksida dan pH
Apabila pH dalam suatu aquarium dikendalikan oleh karbondioksida dan pH maka hubungan pH dan CO2 terlarut akan merupakan hubungan yang tetap (Anonymous,2009).
4.4.5 Orthofosfat, Suhu dan pH
Semua polifosfat mengalami hidrolisis pembentukam orthofosfat perubahan ini tergantung pada suhu, pada yang terletak pada titk didih. Perubahan ini polifosfat menjadi orthofosfat berlangsung cepat. Kecepatan arus meningkat dengan menurunnya pH, perubahan polifosfat menjadi orthofosfat pada air limbah yang mengandung bakteri berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan perubahan yang terjadi pada air bersih (Effendi,2003).
4.4.6 kecerahan dan Padatan tersuspensi
Padatan tersuspensi berkonsentrasi posistif dengan kekeruhan semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, tersispensi nilai kekeruhan semakin tinggi pula, akan tetapi yingginya padatan larutan tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan, misalnya air memiliki nilai kepadatan terlalu tinggi tidak berarti memiliki kekeruhan yang tinggi (Effendi,2003).
4.4.7 DO dan Parameter lain
Kecepatan difusi oksigen dari udara tergantung dari beberapa faktor seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut. Odum (1972), menyatakan bahwa kadar oksigen dalam air laut akan berubah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas.
No Comments
Laporan Praktikum Limnologi
.
