Laporan Penetapan Kadar Kesadahan Total Dalam Sampel Air(1)

PENETAPAN KADAR KESADAHAN TOTAL DALAM SAMPEL AIR I. II.

III.

TUJUAN: 1. Mempelajari penyebab dan pengaruh air sadah. 2. Menentukan kesadahan sampel air. PRINSIP :  Pada umumnya kesadahan total air disebabkan oleh kandungan garam kalsium dan atau magnesium. Sewaktu larutan yang mengandung ion Mg 2+ dan ion Ca2+ dititer dengan larutan EDTA dengan penunjuk EBT, larutan EDTA akan bereaksi dengan ion Ca2+ terlebih dahulu kemudian dengan ion Mg2+. Larutan pada titik akhir berubah dari merah anggur menjadi biru.  Prinsip titrasi ini adalah ion-ion logam dengan indikator logam akan membentuk kompleks logam – indikator logam yang berwarna, kemudian dengan penambahan kompleksan (III) akan terbentuk kompleks ligan – kompleksan(III) yang lebih stabil dari logam – indikator logam, dimana indikator logam akan bebas dan kembali ke warna semula. M+ + Indikator → M – Indikator ( merah anggur) EDTA + M indikator → M EDTA + Indikator ( biru) DASAR TEORI : Air Sadah: Air yang mengandung ion Ca2+ dan atau ion Mg2+. Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3. Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun dengan menggunakan resin penukar ion. Air sadah digolongkan menjadi 2 jenis berdasarkan jenis anion yang iikat oleh kation (Ca2+, Mg2+). Yaitu: a. Air sadah sementara Mengandung garam hidrokarbonat seperti Ca(HCO3)2 dan atau Mg(HCO3)2. 1. Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, reaksinya: Ca(HCO3)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g) Mg (HCO3)2 (aq) MgCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

2. Selain dengan memanaskan air, sadah sementara juga dapat dihilangkan kesadahannya dengan mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg (HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2): Ca(HCO3)2 (aq) + Ca(OH)2 (aq) –> 2CaCO3 (s) + 2H2O (l) b. Air sadah tetap Mengandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) terkadang juga mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2). Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadahannya menggunakan cara: 1. Mereaksikan dengan soda Na2CO3 dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida: CaSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) +Na2SO4 (aq) 2. Proses Zeolit Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka kedudukan akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium atau kalsium zeolit. B.2 Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), Kompleksometri merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, membentuk hasil berupa kompleks. Reaksi–reaksi pembentukan kompleks atau yang menyangkut kompleks banyak sekali dan penerapannya juga banyak, tidak hanya dalam titrasi. Karena itu perlu pengertian yang cukup luas tentang kompleks, sekalipun disini pertama-tama akan diterapkan pada titrasi. Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Asam etilen diamin tetra asetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA, merupakan salah satu jenis asam amina polikarboksilat. B.3 EBT dan EDTA B.3.1 Eriochrome Black T (EBT) adalah indikator kompleksometri yang merupakan bagian dari titrasi pengompleksian contohnya proses determinasi kesadahan air. Di dalamnya bentuk protonated Eriochrome Black T berwarna biru. Lalu berubah menjadi merah ketika membentuk komplek dengan kalsium, magnesium atau ion logam lain. Nama lain dari Eriochrome Black T adalah,Solochrome Black T atau EBT (Anonima,2010). Suatu kelemahan Eriochrome Black T adalah larutannya tidak stabil. Bila disimpan akan terjadi penguraian secara lambat,sehingga setelah jangka waktu tertentu indikator tidak berfungsi lagi. Sebagai gantinya dapat diganti dengan indikator Calmagite.Indikator ini stabil dan dalam kebanyakan sifatnya sama dengan Erio T (Harjadi,1993). B.3.2 EDTA adalah singkatan dari Ethylene Diamine Tetra Acid, yaitu asam amino yang dibentuk dari protein makanan. Zat ini sangat kuat menarik ion logam berat (termasuk kalsium) dalam jaringan tubuh dan melarutkannya, untuk kemudian dibuang melalui urine. EDTA sebenarnya adalah ligan seksidentat yang dapat berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua nitrogen dan keempat gugus karboksil-nya atau disebut ligan multidentat yang mengandung lebih dari dua atom koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat

(asametilenadiamina tetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen penyumbang dan empat atom oksigen penyumbang dalam molekul. IV.

ALAT DAN BAHAN Alat: Gelas ukur Erlenmeyer Pipet ukur Buret Bulp Spatula

Bahan: Sampel air Buffer Salmiak Larutan EDTA Ind, EBT

V.

VI.

PROSEDUR: 1. 50 ml sampel ditambahkan 1 ml Buffer Salmiak. 2. Ditambahkan indicator EBT 3. Dititrasi dengan larutan EDTA DATA PENGAMATAN: NO 1 2 3 4 5 6 7 8

VII.

NAMA BL P 567 AM 568 AM 569 AM 313 AB 313 AB Duplo 314 AB

HASIL 0,20 ml 10, 28ml 0,30 ml 1,28 ml 0,58 ml 5,88 ml 5,84 ml 8,96 ml

PERHITUNGAN: (10 ml ×0, 01 M ) M EDTA = 10,28 ml = 0, 0097 M  Sampel 567 AM = [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X

1000 50

= [ 0,30 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X

1000 50

= 1, 94  Sampel 568 AM = [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X = [1,28 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X

1000 50 1000 50

= 20, 952  Sampel 569 AM = [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X = [0,58 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X = 7, 372  Sampel 313 AB

1000 50 1000 50

= [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X = [5,88 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X

1000 50 1000 50

= 110, 192  Sampel 313 AB DUPLO = [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X = [5,84 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X

1000 50 1000 50

= 109, 416  Sampel 314 AB = [ V. titran – V blanko] X 0, 0097 X 100 X = [8,96 ml – 0,20 ml ] X 0, 0097 X 100 X VIII.

1000 50 1000 50

= 169, 944 PEMBAHASAN: Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ionlogam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3. Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun tidak dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk gumpalan soap scum (sampah sabun) yang sukar dihilangkan. Efek ini timbul karena ion 2+ menghancurkan sifat surfaktan dari sabun dengan membentuk endapan padat (sampah sabun tersebut). Komponen utama dari sampah tersebut adalah kalsium stearat, yang muncul dari stearat natrium, komponen utama dari sabun: 2 C17H35COO- + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca

Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan. Hal ini dikarenakan kalsium dan magnesium karbonat cenderung mengendap pada permukaan pipa dan permukaan penukar panas. Presipitasi (pembentukan padatan tak larut) ini terutama disebabkan oleh dekomposisi termal ion bikarbonat, tetapi bisa juga terjadi sampai batas tertentu walaupun tanpa adanya ion tersebut. Penumpukan endapan ini dapat mengakibatkan terhambatnya aliran air di dalam pipa. Dalam ketel uap, endapan mengganggu aliran panas ke dalam air, mengurangi efisiensi pemanasan dan memungkinkan komponen logam ketel uap terlalu panas. Dalam sistem bertekanan, panas berlebih ini dapat menyebabkan kegagalan ketel uap. Kerusakan yang disebabkan oleh endapan kalsium karbonat bervariasi tergantung pada bentuk kristal, misalnya, kalsit atau aragonit. Dalam praktikum ini dilakukan penetapan kadar kesadahan total dalam air. Kesadahan air ini disebabkan oleh adanya ion Mg2+ dan Ca2+ yang terdapat di dalam sampel air. Kesadahan ini dapat menimbulkan kerak dan tidak berbusa dengan sabun sehingga dapat merugikan bagi industri pengolahan. Penentuan kesadahan total air dilakukan dengan cara mentitrasi 50 ml air yang diberi larutan buffer dengan pH 10 untuk mempertahankan pH agar diperoleh titik akhir yang tepat dan ditambahkan indikator EBT karena indicator ini dapat membentuk kompleks dengan ion logam dan menghasilkan warna yang berbeda dari warna indikator. Kompleks antara Ca dengan indikator terlalu lemah untuk menimbulkan perubahan warna yang benar. Tetapi Mg membentuk kompleks yang kuat dengan indikator dibandingkan dengan Ca sehingga diperoleh titik akhir yang benar. Kesadahan total air ditentukan dengan titrasi langsung menggunakan larutan baku Na – EDTA 0,01M. Titik akhir dalam titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari merah anggur menjadi biru. Dari hasil perhitungan diperoleh kadar kesadahan total dalam air minum sebanyak 1, 94 ( 567 AM), 20, 952 ( 568 AM) dan 7, 372 ( 569 AM). Sementara dari sampel air bersih diperoleh kadar kesadahan total sebanyak 110, 192 (313 AB), 109, 416 (313 AB DUPLO) dan 169, 944 (314 AB). Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, kadar maksimum kesadahan yang diperbolehkan adalah 500 mg/l. Berdasarkan peraturan ini maka dapat dinyatakan sampel air minum dan air bersih yang telah diuji masih layak untuk dikonsumsi karena kadarnya yang tak melebihi dari ambang batas yang diperbolehkan. IX.

KESIMPULAN: Berdasarkan hasil uji yang dilakukan dan menurut peraturan menteri kesehatan republik Indonesia No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, maka dapat disimpulkan bahwa sampel air minum dan air bersih yang telah

diuji masih layak dikonsumsi karena kadarnya yang tak melebihi ambang batas yang telah ditentukan.