Praktikum Pengendalian Limbah Industri: Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD)

B.            Tujuan Praktikum

1.        Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan aplikasi nilai COD.

2.        Mahasiswa dapat menentukan nilai COD sampelnya.

C.           Manfaat Praktikum

1.      Mahasiswa dapat mengetahui kegunaan dari diketahuinya nilai COD dan dapat mengaplikasikannya dalam pengolahan limbah secara nyata.

Untuk mengetahui jumlah bahan organic di dalam air dapat dilakukan suatu uji yang lebih cepat daripada uji BOD, yaitu berdasarkan reaksi kimia dari suatu bahan oksidan. Uji tersebut disebut uji COD (chemical oxygen demand), yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan misalnya kalium dikhromat, untuk mengoksidasi bahan-bahan organic yang terdapat di dalam air (Fardiaz, 2006).

Alat:

1.        Erlenmeyer 250 ml 2 buah

2.        Gelas ukur 25 ml 1 buah

3.        Gelas ukur 10 ml 1 buah

4.        Pipet ukur 1 ml 2 buah

5.        Glasfirn 3 buah

6.        Gelas ukur 200 ml 1 buah

7.        Buret 50 ml 1 buah

8.        Pipet tetes

9.        Bekker glas 250 ml 1 buah

Bahan:

1.      Sampel limbah cair tahu

2.      Larutan K₂Cr₂O₇ (Kalium Dikromat)

3.      Larutan HgSO₄ (Merkuri Sulfat)

4.      Larutan Na₂S₂O₃ 0,025 (Natrium Tiosulfat)

5.      Larutan KI

6.      Indikator pati 1%

7.      Aquadest

B.            Cara Kerja

1.      Tabel volume titran yang digunakan dalam uji COD

2.      Perhitungan nilai COD sampel

Terlampir

B.       Pembahasan

Judul praktikum pengendalian limbah industri acara 4 ini berjudul Chemical Oxygen Demand (COD). COD adalah ukuran kapasitas konsumsi oksigen anorganik dan bahan organik yang ada dalam air limbah. COD dinyatakan sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi dalam satuan mg / L. (Lee, 2005). Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara alamiah dapat teroksidasi.  Prinsip pengukuran COD dilakukan dengan menggunakan larutan K₂Cr₂O₇ sebagai sumber oksigen dan pada suasana asam (Wagiman, 2014).

COD dan BOD yang tinggi akan berdampak pada defisit oksigen dalam air sungai sehingga bisa mengakibatkan kematian pada ikan dan tumubuhan air (Prihandana, 2007). Nilai COD tinggi mengindikasikan bahwa air tercemar. Air yang tercemar, misalnya oleh limbah domestik ataupun limbah industri pada umumnya mempunyai nilai COD yang tinggi, sebaliknya air yang tidak tercemar mempunyai COD yang rendah (Musyaffa, 2010).

Prosedur praktikum terbagi atas dua kegiatan besar yaitu pemanasan di lemari asam dan titrasi. Kedua hal ini dilakukan baik untuk sampel limbah maupun larutan blangko. Hal pertama yang dilakukan adalah memasukkan 1 ml aquadest dan diencerkan sebanyak 50 kali dengan cara menambahkan 49 ml aquadest ke dalam 1 ml sampel aquadest. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menurunkan konsentrasi sampel agar ketika dititrasi volume titrannya tidak terlalu banyak. Selanjutnya adalah mengambil sampel hasil pengenceran sebanyak 1 ml dan ditambahkan dengan 20 ml larutan kalium dikromat atau K₂Cr₂O₇ kemudian dikocok hingga homogen. Kalium dikromat ini berfungsi sebagai oksidator zat-zat organik yang ada di dalam sampel. Kemudian larutan tersebut dipanaskan di lemari asam, jika muncul 3-5 gelembung kecil maka larutan tersebut diangkat dari kompor dan didinginkan hingga mencapai suhu kamar. Langkah selanjutnya adalah menambahkan aqudest sebanyak 150 ml dan mendinginkannya kembali, setelah itu larutan ditambahkan dengan indikator yaitu kalium iodida (KI) untuk selanjutnya dilakukan titrasi. Pada proses titrasi, zat yang digunakan sebagai titran adalah Natrium tiosulfat (Na₂S₂O₃) 0,025 N. Titrasi dilakukan sampai larutan berwarna coklat kekuningan jernih. Prosedur selanjutnya adalah menambahkan indikator kedua yaitu larutan kanji 1% sebanyak 2 ml. Larutan kanji dibuat dengan cara melarutkan 1 gr tepung kanji ke dalam 100 ml aqudest dan memanaskannya di atas kompor. Pemanasan dilakukan karena larutan kanji hanya dapat bereaksi saat suhu panas. Hal ini menyebabkan proses memasukkan larutan kanji ke dalam sampel harus saat larutan masih dalam keadaan panas. Pada suhu biasa ia akan menjadi lengket dan setengah padat. Setelah larutan sampel ditambahkan dengan larutan kanji yang merupakan indikator kedua, maka sampel akan berubah warna menjadi biru tua keruh. Kemudian larutan dititrasi untuk yang kedua kalinya dengan titran yang sama yaitu natrium tiosulfat. Larutan dititrasi sampai warna biru berubah menjadi jernih. Larutan inilah yang menjadi larutan blangko 1. Selanjutnya adalah melakukan prosedur yang sama untuk membuat blangko kedua, sampel limbah 1, dan sampel limbah 2. Larutan blangko yang dibuat berfungsi sebagai kontrol atau standar saat melakukan proses titrasi pada sampel limbah. Kemudian volume titran yang tercatat untuk membuat blangko 1, blangko 2, sampel limbah 1, dan sampel limbah 2 dicatat untuk selanjutnya dimasukkan dalam perhitungan nilai COD.

Reaksi kimia yang terjadi pada proses pemanasan larutan yang sudah dicampur dengan kalium dikromat adalah sebagai berikut (Harany, 2012) :

HaHbOc + Cr₂O₇^2- + H⁺ → CO­₂ + H₂O + Cr³⁺                             

Perbandingan antara hasil titrasi sampel limbah dengan blangko tidak terlalu jauh. Yang menjadi masalah adalah salah satu dari 2 blangko yang dibuat mengalami kesalahan teknis dalam pembuatannya sehingga blangko kedua warnanya terlalu jernih padahal seharusnya kuning kecoklatan. Hal ini terjadi karena pada saat titrasi pertama, proses pembukaan kran buret terlalu besar sehingga titran mengucur terlalu deras dan mengakibatkan larutan blangko menjadi berwarna jernih. Oleh karena itu, blangko yang dijadikan standar untuk dibandingkan dengan sampel limbah adalah blangko pertama yang warnanya benar sesuai teori. Volume titran yang terpakai pada saat titrasi pertama untuk blangko 1 adalah sebanyak 6,5 ml, sedangkan pada titrasi kedua volume titran yang terpakai sebanyak 5 ml. Untuk titrasi pertama pada blangko 2, volume titran yang terpakai adalah sebanyak 7 ml dan pada titrasi kedua sebanyak 2,7 ml. Volume titran pada titrasi pertama inilah yang menjadi kesalahan dalam titrasi karena terlalu banyak yaitu mencapai 7 ml. Untuk titrasi sampel limbah 1, proses titrasi pertama menggunakan titran sebanyak 6 ml dan proses titrasi kedua sebanyak 5 ml. Sedangkan untuk titrasi sampel limbah 2, proses titrasi pertama menggunakan titran sebanyak 6 ml dan titrasi kedua sebanyak 5,3 ml. Volume titrasi pertama dan kedua ini kemudian dijumlahkan. Selanjutnya, volume total titran antara blangko 1 dan 2 dirata-rata dan nantinya dalam perhitungan akan menjadi . Volume total titran antara sampel limbah 1 dan sampel limbah 2 juga dirata-rata dan menjadi .

Perhitungan nilai COD dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Wagiman, 2014) :

Hasil praktikum tidak bisa dibandingkan dengan ambang batas yang berlaku dikarenakan kesalahan dalam melakukan praktikum sehingga hasil perhitungan COD menjadi negatif. Namun, jika seandainya hasil perhitungan COD pada sampel limbah melebihi ambang batas, dampaknya adalah tidak bisa dijadikan sebagai konsumsi air minum, sarana rekreasi, maupun untuk pengairan dan pembudidayaan ikan. Nilai COD yang tinggi menunjukkan bahwa semakin banyak oksigen yang digunakan untuk mengurai senyawa-senyawa anorganik dalam cairan, sehingga oksigen yang digunakan sebagai sumber kehidupan biota air menjadi semakin sedikit. Sebagai limbah pun, jika kadar COD nya melebihi batas yang ditentukan maka dampaknya adalah harus dilakukan treatment khusus dalam pembuangannya, dengan kata lain limbah tersebut tidak boleh begitu saja dibuang ke lingkungan tanpa diturunkan kadar COD nya.

Jika terjadi kelebihan kadar COD dalam suatu zat cair, maka cara yang dapat dilakukan untuk menurunkan kadar COD tersebut adalah dengan menggunakan metode tricking filter. Pada Trickling filter terjadi penguraian bahan organik yang terkandung dalam limbah. Penguraian ini dilakukan oleh mikroorganisme yang melekat pada filter media dalam bentuk lapisan biofilm. Pada lapisan ini bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme aerob, sehingga nilai COD menjadi turun (Harany, 2012).

N         = normalitas natrium tiosulfat = 0,025 N

         = volume titran rata-rata pada larutan blangko 1 dan 2 = 10,06 ml

         = volume titran rata-rata pada sampel limbah 1 dan 2 = 11,15 ml

P          = jumlah pengenceran = 50

ml sampel        = 1 ml.

                              = -5500 mg/L

1.      COD merupakan ukuran kapasitas konsumsi oksigen anorganik dan bahan organik yang ada dalam air limbah sekaligus ukuran bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara alamiah dapat teroksidasi. Aplikasi pengukuran nilai COD adalah pada bagian Waste Water Treatment Plant suatu industri, jika diketahui COD terlalu tinggi maka dilakukan penurunan kadar COD dengan menambah bakteri atau menambahkan polimer.

2.      Nilai COD sampel adalah -5500 mg/L. Hasil ini tidak sesuai teori karena bernilai negatif, dikarenakan kesalahan pada saat titrasi yaitu volume titran yang terlalu banyak saat mengucurkan kran buret.