PENENTUAN KADAR AMONIAK 1. Pendahuluan •
Senyawa amoniak dalam air laut: hasil reduksi senyawa nitrat (NO3-) atau senyawa nitrit (NO2-) oleh mikroorganisme. hasil ekskresi fitoplankton terutama pada saat timbulnya ledakan populasi fitoplankton hasil degradasi zat organik sep: protein, dll.
Dalam air laut yang masih alami: kadar amoniak sangat rendah: < 0,2 μg NH3 /L. Dalam air laut: NH4+ & NH3 kesetimbangan
Senyawa NH4+ tidak beracun, NH3 bersifat racun bagi organisme perairan. Kesetimbangan asam basa sangat dipengaruhi oleh pH. Dalam air yang bersifat sedikit basa, pH>7: NH 3>NH4+ NH3 lebih beracun dalam air laut dp dlm air tawar. Kadar NH3 dalam air laut sangat bervariasi dan dapat berubah dengan cepat.
Distribusi vertikal kadar NH3 semakin tinggi sejalan dengan pertambahan kedalaman laut dan dengan semakin rendahnya oksigen. Distribusi horizontal kadar amoniak semakin tinggi menuju ke arah perairan pantai atau muara sungai.
Peningkatan kadar NH3 di laut berkaitan dngan masuknya bahan organik yang mudah urai (mengndung N or tidak) Penguraian bahan organik yang mengandung N: NO 3-,NO2 NH3. Metode pengukuran kadar NH 3: metode spektrofotometri
2. Prinsip metode: (Berthelot, 1859): Pembentukan senyawa biru indofenol Dalam suasana basa (pH = 8-11,5), NH3 bereaksi dengan Na hipoklorit senyawa monokloramin (quinon kloramin). Pada pH yang lebih tinggi: oksidasi NH3
NO2- : tidak sempurna.
Senyawa monokloramin yang terbentuk ~ banyaknya NH3 dalam air contoh. Dengan adanya senyawa fenol dan hipoklorit berlebih senyawa indofenol yang berwarna biru cukup lama.
Mempercepat reaksi: tambah katalisator ion nitroprusida (Na nitroprusida) (Sagi, 1966) Senyawa biru indofenol mengabsorbsi cahaya (λ maks = 630 nm). Berdasarkan hk. Lambert-Beer: Absorbansi zat kimia berbanding lurus dengan kadar. Dengan mengukur absorbansi dari larutan contoh serta membandingkannya dengan absorbansi larutan standar kadar NH3 dalam contoh dapat dihitung.
3. Sumber-sumber kesalahan dan cara mengatasinya. •
Senyawa NH3 dlm air laut: kesetimbangan NH4+
NH3
dipengaruhi oleh pH. •
•
NH3: bersifat gas yang larut dalam air contoh kadar NH3 sangat dipengaruhi oleh suhu. Air laut mengandung Ca dan Mg yang sangat tinggi. pH = 9-12: terhidrolisis
•
•
•
•
kestabilan
mengganggu analisis spektro
Beberapa jenis fitoplankton laut: memproduksi NH 3 pada saat terjadinya blooming (peledakan populasi). Senyawa amonia (NH 4Cl, NH4OH): zat pereaksi. Pemakaian: menghasilkan gas amoniak contoh air di laboratorium.
mengkontaminasi
Pengambilan, pengawetan & analisis di lab: Sumber utama kesalahan analisis NH3 dengan metode spketrofotometri
3.1. Pengambilan dan pengawetan contoh air 3.1.1. Pengisian tempat contoh air A. Sumber kesalahan NH3: gas. Suhu udara > suhu air laut. NH3 keluar dari air: Kenaikan suhu air dan goncangan selama transportasi. Kadar NH3 yang diperoleh < kadar yang sebenarnya. B. Cara mengatasi kesalahan begitu smpai diatas kapal contoh air segra dipindahkan dari Nansen atau van Dorn ke botol tempat contoh. Pengisian botol tempat contoh: sampai penuh.
3.1.2 Pengawetan contoh air A. Sumber kesalahan 1.
NH3: gas yang larut dalam air laut. Kelarutan gas semakin rendah dengan kenaikan suhu. Suhu udara > suhu air NH3 keluar dari air hasil analisis < kadar NH3 sebenarnya.
2.
NO2- dapat mengalami reduksi NH3 oleh mo (protolytic bacteria). Kadar NH3 naik dalam air contoh O2 berkurang dan NO3- direduksi NO2 NO2- direduksi
NH3
B. Cara mengatasi kesalahan 1.
Contoh air secepat mungkin dianalisis
2.
Bila analisis tidak dapat dilakukan secepatnya, maka:
a.
Contoh air didinginkan pada suhu 4°C. Setelah sampai di laboratorium, contoh segera dibekukan pada suhu 20°C dalam freezer.
b.
Bila tidak dibekukan, tambahkan 2mL larutan fenol/50mL contoh air, lalu dinginkan dalam ice box atau refrigerator.
Catatan: fenol dapat diganti dengan 0,8mL H2SO4/L air contoh. Namun harus dinetralkan dulu dengan NaOH pada saat analisis akan dilakukan.
3.1.3. Gangguan fitoplankton dan zat padat tersuspensi A. Sumber kesalahan Pada saat blooming: beberapa jenis fitoplankton laut juga dapat mengeksresikan NH3. Adanya fitoplankton dan zat padat tersuspensi akan meningkatkan nilai Absorbansi pada saat diukur dengan spektrofotometer. kadar NH3 > sebenarnya B. Cara mengatasi kesalahan setelah diambil, contoh air segera disaring: 0,45 μm. Catatan: kertas saring harus dicuci dulu dengan air suling bebas amoniak kemudian dengan air contoh.
3.2 Gangguan selama analisis di laboratorium 3.2.1 Kontaminasi dari laboratorium A. Sumber kesalahan NH3: gas. Di laboratorium senyawa NH 4OH sering digunakan untuk membuat berbagai jenis pereaksi. NH4OH: basa lemah mudah menjadi NH3 & H2O. terbentuknya NH3: mengkontaminasi contoh air. B. Cara mengatasi kesalahan 1. Selama analisis NH3, pemakaian NH 4OH ditiadakan 2. Analisis NH3 dilakukan dalam ruangan bersih.
3.2.2 Kontaminasi dari peralatan gelas A. Sumber kesalahan Peralatan gelas or plastik di lab sering terkontaminasi NH3 yang berasal dari ruang laboratorium. Peralatan bekas tempat pereaksi NH4+ yang tidak dicuci bersih dengan asam sumber kontaminasi. B. Cara mengatasi kesalahan 1.
Peralatan gelas atau plastik diberi tanda khusus yang menunjukkan bahwa peralatan tsb hanya boleh dipakai untuk analisis NH3.
2.
Semua peralatan dicuci dengan HCl, lalu dibilas 3 x dengan air suling bebas NH 3.
3.3 Gangguan zat padat terlarut (Ca, Mg) A. Sumber kesalahan Senyawa monokloramin hasil reaksi NH 3 dengan hipoklorit terbentuk dalam suasana basa (pH=8-11,5). Pada pH > 9,6: Ca dan Mg mengalami hidrolisis membentuk endapan hidroksida, Ca(OH) 2 & Mg(OH)2 hasil analisis > kadar yang sebenarnya. B. Cara mengatasi kesalahan Endapan Ca(OH)2 & Mg(OH)2 dapat dicegah dengan menambahkan Natrium sitrat. Bila masih terbentuk endapan, tambahkan lagi Na sitrat sampai tidak terbentuk endapan.
4. Proses analisis 4.1. Contoh air 1.
Ambil contoh air dengan Nansen atau van Dorn.
2.
Saring contoh air laut dengan kertas saring 0,45 μm.
3.
Ambil 100 mL contoh air laut tsb dan masukkan dalam tabung gelas.
4.
Tambahkan 0,5 mL larutan pereaksi A.
5.
Kocok dengan hati-hati.
6.
Tambahkan 0,5 mL larutan pereaksi B.
7.
Kocok kembali dengan hati-hati.
8.
Tutup tabung gelas dengan parafilm.
9.
Simpan di tempat gelap selama 24 jam.
10. Ukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer uvvis pada λ 630 nm.
Larutan pereaksi A: larutkan 1,5 g fenol, dan 0,02 g Na2Fe(CN)5 NO.2H2O, dinatrium nitroprusida dihidrat dalam 50mL air suling-bebas amoniak. Simpan dalam botol gelas warna gelap dan masukkan dalam refrigerator. Larutan pereaksi B: larutkan 20 g kristal natrium sitrat, C6H5 Na3O7.2H2O dan 1,1 g NaOH dalam 40 mL air suling bebas NH3. Setelah larut, tambahkan 1,5 mL Na hipoklorit, NaClO. Encerkan 50mL dengan air suling bebas NH3.
4.2 Blanko lapangan Lakukan tahap 3-10 untuk alrutan blanko lapangan 4.3 Perhitungan Buat kurva kalibrasi dari larutan standar (garis lurus, r > 0,95). Masukkan absorbansi contoh air dan larutan blanko lapangan. Kadar amoniak dapat diketahui. 4.4 Jaminan dan pengendalian mutu 1.
Gunakan alat gelas khusus untuk analisis amoniak
2.
Cuci semua peralatan dengan HCl, bilas dengan air suling bebas amoniak
3.
Gunakan air suling bebas amoniak untuk pembuatan semua pereaksi
4.
Kalibrasi spektrofotometer dengan larutan standar (r > 0,95)
5.
Kadar NH3 dalam larutan blanko lap < batas deteksi alat
