PENGAMBILAN SAMPEL
Click here to load reader
-
Upload
el-kareem-dieqy -
Category
Documents
-
view
94 -
download
18
Transcript of PENGAMBILAN SAMPEL
PENGAMBILAN SAMPEL
(dari Buku SBu Diana)Pengambilan sampel adalah mengumpulkan volume tertentu
suatu badan air yang akanditeliti, dengan jumlah sekecil mungkin tetapi masih dapat
mewakili (representatif) danmasih mempunyai semua sifat-sifat yang sama dengan
badan air tersebut. Samplingdibagi menjadi 3 langkah berikut:1 .pengambi l an s ampe l
yang r ep re sen t a t i f 2 . t r anspo r t s e r t a pengawe tan s ampe l 3 . a n a l i s a k i m i a
s a m p e l . Ada 3 jenis sampel, yakni1 . s a m p e l s e s a a t 2 . s a m p e l s e s a a t
c a m p u r a n 3 . s a m p e l c a m p u r a n hasil analisa tersebut umumnya digunakan untuk
tujuan berikut:1.Konsentrasi suatu unsur atau senyawa dalam suatu badan
air 2 . b e b a n p e n c e m a r a n 3.
PERSIAPAN PENGAMBILAN SAMPEL SERTAPENGAWETANNYA
Boto l yang akan d igunakan un tuk mengambi l s ampe l ha rus be r s i h , dan
t e l ah dibilas dengan air suling terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan cairan yang
akandigunakan untuk mengisi air tersebut dan kering (kalau mungkin). Hal yang
sama juga berlaku untuk alat-alat pengambilan sampel, seperti pipa, pompa dll,
harus bersih dantidak mengandung sisa dari bekas sampel yang lama, khususnya
tumbuhnya jamur danl u m u t h a r u s d i c e g a h . D e m i k i a n p u l a a d a n y a
k o n t a m i n a s i d a r i l o g a m a t a u a l a t pengambi l an s ampe l , yang dapa t
l a ru t da l am sampe l ha rus d i cegah . Bes i , kun ingan , perunggu dapat larut dalam air
yang bersifat asam atau basa, sedangkan bahan plastik danka re t dapa t l a ru t da l am a i r
buangan i ndus t r i yang mengandung pe l a ru t o rgan i s a t au minyak dan
bensin.Sampel dapat diambil secara terpisah, dengan mengunakan ember, botol
plastik atau kaca (terbuka dan diperberat, misalnya dengan cincin timah hitam, pada
lehernya)yang d i i ka t dengan t a l i , k emud ian d imasukkan ke da l am sunga i ,
s a l u r an , sumur dan s e b a g a i n y a , s a m p a i t e r i s i p e n u h d e n g a n s a m p e l .
U n t u k m e n g a m b i l s a m p e l p a d a kedalaman tertentu, disediakan botol tertutup
yang dapat membuka bila sampai padakedalaman yang dikehendaki. Cara lain adalah
dengan menggunakan sejenis pompa yangmengisap, kemudian menekankan sampel melalui pipa
masuk ke botol sampel; demikiansampe l dapa t d i amb i l pada keda l aman t e r t en tu .
Sampe l da r i k r an a i r dapa t d i amb i l dengan beker terbuka atau botol yang akan tertutup,
tergantung dari rencana analisa.Pengambi l an s ampe l s eca r a be r t u ru t - t u ru t j uga
dapa t d i l akukan dengan a l a t khusus (automatic sampler) yang terdiri dari pipa pengisap
(kedalaman titik pengambilansampel terbatas sekitar 5 meter dibawah alat tersebut), pompa, jam
untuk mengendalikanfrekuensi pengambilan sampel, alat untuk membagi sampel ke botol-botol
untuk sampelcampuran, kotak isotermis yang berisi botol-botol sampel campuran dengan
pendinginanoleh es biasa atau es kering, supaya pengawetan sampel dapat dilakukan
paling lama 1hari sebelum dibawa ke laboratorium. Alat tersebut tidak mengisap
debit sampel terus menerus karena sulit dari segi teknis. Maka alat tersebut mengambil
sampel dalam bagianlabu yang ada dengan volume sampel tertentu, misalnya sebanyak
a ml sampel setiap bmenit, lalu selama m jam akan diisikan m x 60 kali a ml sampel bagian
ke dalam 1 botol,hingga terbentuk sampel campuran setiap m jam (isi botol tersebut 1 sampai 2
ℓ).Sampel sebaiknya atau pada umumnya harus mengisi botol pengambilan hingga
penuhdan botol tersebut harus ditutup dengan baik untuk menghindari kontak udara. Salah
satuca ra pengawe tan s ampe l yang umum ada l ah sua sana d ing in ; s ampe l
d i angku t da l am kotak isotermis yang mengandung es biasa atau es kering (CO
2
) lalu disimpan dikulkasatau freezer.Gangguan-gangguan yang dapat timbul selama
penyimpanan dan pengangkutan sampels e h i n g g a d a p a t b e r u b a h s i f a t
d a n k e a d a a n a s l i s a m p e l ( s a m p e l m e n j a d i t i d a k representatif),
adalah sebagai berikut :- g a s s e p e r t i O
2
dan CO
2
dapat diserap air sampel atau dapat lenyap dari air sampel keudara- z a t t e r s u s p e n s i d a n
k o l o d i a l d a p a t m e m b e n t u k f l o k - f l o k s e n d i r i d a n m e n g e n d a p sehingga
terdapat sampel yang berbeda dengan keadaan asli; paling sedikit lumpur t e r s e b u t
h a r u s d i j a d i k a n s u s p e n s i l a g i s e c a r a m e r a t a s e b e l u m a n a l i s a ,
d e n g a n mengocokkan botol simpanan; sedangkan zat dan cairan yang ringan (lumpur,
lemak,minyak dan seterusnya) dapat mengapung pada permukaan sampel;- b e b e r a p a z a t
t e r l a r u t d a p a t d i o k s i d a s i k a n o l e h o k s i g e n t e r l a r u t h i n g g a
s e n y a w a berubah, misalnya, Mn
2+
terlarut dapat dioksidasi oleh oksigen menjadi MnO
2
yangdapat mengendap sehingga “hilang” dari larutannya.- b e b e r a p a z a t t e r l a r u t d a p a t
b e r e a k s i , m i s a l n y a C a
2+
dan CO
32-
dapat menjadi CaCO
3
yang mengendap; hal tersebut terjadi bila nilai pH berubah, misalnya karena
kadar CO
2
tidak tetap sama, atau karena pertumbuhan ganggang;- l umu t , ganggang dan j amur
dapa t t umbuh da l am sampe l yang t i dak t e r s impan pada tempat gelap dan dingin
atau bila pHnya rendah; zat organis (seperti BOD dan COD)akan terus dicerna oleh bakteri yang
aktif.-Popu l a s i bak t e r i dapa t be rubah s eca ra menye lu ruh da l am wak tu
bebe rapa j am sa j a hingga merupakan gangguan bagi analisa mikrobiologiCara
pengawetan sampel tergantung dari analisa yang akan dilakukan; juga bagi
suatuunsur tertentu, cara analisa dapat dipilih tergantung kemungkinan-
kemungkinan cara pengawetan yang ada. Cara-cara pengawetan untuk beberapa
analisa yang diuraikansecara singkat dan terbatas pada tabel untuk masing-masing analisa
akan diuraikan lebih jelas.AnalisaVolumsampelCara pengawetan
1
)W a k t u p e n g a w e t a n maksimum anjuran/batasanAlkalinitiBODCO
2
CODD a y a H a n t a r Listrik Fosfat PO34-
2
)Kekeruhan200100010100500100-DidinginkanDidinginkanDianalisa segeraDitambah H
2
SO
4
sp pH <2DidinginkanP e n y a r i n g a n : s e g e r a ; l a l u dibekukan pada suhu – 10
o
CDisimpan ditempat gelap,1 s/d14 hari6 jam/ 14 hari07/ 28 hari28 hari2 hari½ hari
KesadahanCa
2+
Ca
2+
Mg
2+
Klor Cl
2
Logam
3
) Nitrogen-amoniak NH
3
Nitrat NO
3
Nitrat + nitrit Nitrit NO
2
Nitrogen KjeldahlOksigen O
2
4
) pHSuhuWarnaZat Tersuspensi100500-500100200100500300100-500200Ditambah HNO
3
sp pH <2Dianalisa segeraP e n y a r i n g a n : s e g e r a ; ditambahkan HNO
3
sp pH < 2D i a n a l i s a s e g e r a , a t a u d i t a m b a h H 2 S O 4 s p p H
< 2 dan didinginkanD i t a m b a h H 2 S O 4 s p p H < 2 dan didinginkanD i a n a l i s a
s e g e r a , a t a u dibekukan pada suhu
20
o
CD i a n a l i s a s e g e r a , a t a u dibekukan pada suhu - 20
o
CD i d i n g i n k a n a t a u d i t a m b a h H2SO4 sp pH < 2cara elektroda khususdianalisa
segeracara titrasi Winkler Dianalisa segera, atauditambah H2SO4 sp pH < 2Dianalisa
segeraDianalisa segeraDidinginkanDidinginkan6 bulan0,5 / 2 jam6 bulan7/28 jam2 hari0/28
hari0/2 hari7/28 hari0,5/ 1 jam8 jam2 jam-2 hari7/14 hariCatatan :
1
) Dingin berarti suhu sekitar 4
o
C
2
) Botol (terbuat dari gelas) harus dibilas dahulu dengan asam 1 + 1 HNO
33
) Botol (gelas atau plastik jenis polietilen) harus dibilas dahulu dengan asam 1 + 1 HNO
34
) Botol BOD atau Winkler, terbuat dari kaca
Pemilihan titik pengambilan sampel
Kecepatan aliran di sungai, saluran dsb, tidaklah merata di suatu badan air, sehingga sifata i r
men j ad i t i dak homogen . Ka rena i t u t i t i k pengambi l an s ampe l ha rus d ip i l i h
aga r s a m p e l d a p a t m e w a k i l i s e l u r u h b a d a n a i r , b u k a n h a n y a s a l a h
s a t u b a g i a n d e n g a n karakteristik yang kebetulan dapat diselidiki. Berikut
beberpa anjuran penentuan titik p e n g a m b i l a n s a m p e l , t e t a p i h a r u s
d i f a h a m i b a h w a s e t i a p p e n g a m b i l a n s a m p e l , merupakan suatu kasus yang
tersendiri.Bila sampel diambil dari saluran, sungai dan sebagainya yang kedalamannya tidak
lebihdari 5 meter, dan alirannya cukup turbulen bagi air tersebut untuk menjadi
homogen,sampel sebaiknya diambil pada kira-kira ½ sampai 2/3 tinggi penampang
basah dari bawah permukaan air. Dekat dasar sungai air mengandung terlalu banyak zat
tersuspensiyang mengendap atau yang dapat tergerus oleh aliran air. Dekat lapis permukaan air,
adaresiko bahwa lapisan tersebut mengandung banyak zat ringan seperti lumut, minyak
danlemak dan sebagainya. Sampel tidak boleh diambil terlalu dekat dengan tepi
penampangsungai atau tepi saluran yang tidak diplester dengan baik karena air
didaerah tersebut
kurang mewakili seluruh badan air; namun untuk saluran yang diplester dengan
baik sampel dapat diambil
±
10 cm dari tepi saluran.Pada umumnya titik pengambilan sampel dipilih agar sampel benar-benar
dapat mewakili badan air tersebut, debit air dapat diukur secara cukup teliti, dan
daerah drainase yangmenyebabkan pencemaran dapat diketahui secara lengkap.
Daerah tersebut terdiri darisumbe r pencemaran s e t empa t ( po in t sou rce ) dan
sumbe r pencemaran yang t e r s eba r (disperse source). Termasuk sumber pencemaran
setempat adalah pabrik, rumah sakit dankampung yang seluruh air buangannya ditampung
oleh satu saluran drainase atau anak sungai; termasuk sumber pencemaran yang
tersebar adalah saluran-saluran dan anak sungai yang mengandung air buangan
penduduk dan bermuara didalam induk sungaid ibe rbaga i t empa t s epan j ang
i nduk sunga i t e r s ebu t , a t au a i r i r i ga s i yang ke lua r da r i sawah-sawah dan
dibuang ke dalam induk sungai ditempat-tempat yang berbeda.
Frekuensi pengambilan sampel
P e r u b a h a n p e n c e m a r a n d e n g a n w a k t u . F a k t o r u t a m a y a n g
m e n e t a p k a n f r e k u e n s i pengambilan sampel air adalah sifat-sifat badan air yang akan
diteliti. Sifat air dari sumur d a l a m , p a s t i t i d a k b e r u b a h s e c e p a t a i r l i m b a h
i n d u s t r i ; h a n y a s a t u a t a u b e b e r a p a paremeter saja dari air sumur tersebut
yang akan berubah dengan musim (kemarau danhujan) dan tidak memerlukan
pemeriksaan kualitas air yang sering, sedangkan pada air limbah industri dapat
terjadi perubahan yang besar baik pada debit maupun konsentrasidari hampir semua
komponen air dalam waktu yang singkat (beberapa menit sampai jam)Garis besar perubahan
pencemaran dengan waktu dijelaskan pada tabel berikut ini dandianggap perubahan
yang cukup penting yang dapat terjadi dalam waktu menitan, jaman,mingguan dan bulanan.
B a d a n a i r P e r u b a h a n menitanP e r u b a h a n
j a m a n P e r u b a h a n harianPerubahanmingguanPerubahan bulananAir minumAir
buangan penduduk Air buanganindustriPertanianAlam-- pengosongandan
pencuc i an tangki;kecelakaand a l a m p a b r i k ; j am ke r j a ;
j am istirahat--Tekanan/debitd a l a m s i s t , d i s t pagi/siang/
sore/malamPagi/siang/sore/malamB u a n g a n d a r i pengolahan hasil panen; jam
kerja/ jam istirahat.Pengenceran olehhujan; perubahan p H , C O
2
dansebagainyaHarikerja/akhir minggu-h a r i k e r j a / hari libur h a r i k e r j a / hari
libur proses biologisMusim keringMusim hujan;Waktu pariwisataPengenceran p a d a
m u s i m h u j a n ; w a k t u pariwisataIndus t r i ha s i l pertanianwaktu panenMusim
kering/mus im hu j an ;
karena ganggang; perubahanoksigen terlaruts u m u r p a d a mus im ke r ing b i s a
p a y a u ; suhu ; oks igen t e r l a r u t d a n sebagainya.
Frekuensi pengambilan sampel dan jenis sampelPermasalahan yang sering terjadi pada
saat pengambilan sampel, diperlihatkan padagambar.Untuk mengatasi beberapa kesulitan,
ada beberapa jenis sampel:
•
Sampe l s e saa t ( g r ap s ampe l ) , me rupakan vo lume sampel yang diambil langsung
dari badan air yang sedangditeliti
•
Sampel sesaat tersusun (integrated sampel), perlu bila badan air pada titik
pengambilan sampel terdiri dari b a n y a k ( n ) a l i r a n , m a k a s a m p e l y a n g
t e r s u s u n y a n g dimaksud untuk mewakili seluruh badan air akan terdirida r i n
s ampe l bag i an (1 s ampe l s e saa t da r i t i ap a l i r an bagian) dengan volum tiap sampel
sebanding dengan debitmasing-masing aliran bagian yaitu:Volume sampel bagian i = debit
aliranbagian iVolume sampel tersusun debit total(i = 1........n)
•
S a m p e l c a m p u r a n ( c o m p o s i t e
s a m p e l ) , d imaksudkan un tuk mewak i l i s e ca r a me ra t a
pe rubahan pa rame te r badan a i r yang s edang d i t e l i t i , s e l ama masa yang
cukup panjang, secara detail dengan pekerjaan yangterbatas.
•
Sampel campuran meliputi x menit dan terdiri dari ysampel bagian yang diambil setiap x/y
menit dan denganvolume tiap sampel bagian sesuai dengan volume air yangmengalir melalui
tempat pengambilan sampel dalam waktux/y menit yaitu sekitar saat pengambilan
sampeltersebut,hingga,Volume sampel bagian i volume air sekitar saat tersebut selama x/y
menitVolume sampel campuran seluruh volume air selama x menit(i= 1,
2,........n).Penyusunan s ampe l dapa t d i l akukan s e t e l ah s e lu ruh deb i t
d ike t ahu i , a r t i nya s e t e l ah seluruh sampel bagian telah diambil dengan volume yang cukup
besar.Un tuk s ampe l c ampuran b i a sanya d ipaka i a l a t pengambi l an s ampe l
yang o toma t i s . Namun jika alat tersebut tidak dilengkapi dengan alat pengukur debit, alat
tersebut akanmengambil sampel dengan volume tetap sama sebagai pendekatan sampel
campuran yangasli, misalnya untuk sampel campuran+- 2l, 1 sampel bagian sebanyak +- 180 ml
tiap 10menit selama 2 jam.Frekwensi pengambilan sampel tergantung dari faktor-faktor berikut:
p e r u b a h a n - p e r u b a h a n b e b a n p e n c e m a r a n d a n p u n c a k y a n g t i d a k
b i s a d i a b a i k a n , kh i susnya pada pa rame te r a i r yang akan d i t e l i t i , p e r l u
t ak s i r an t eo r i t i s dahu lu , misalnya karena adanya industri, kota, perubahan debit sungai
dsb2 . M a k s u d d a n t u j u a n a n a l i s a , m i s a l n y a a i r s u n g a i y a n g
d i g u n a k a n s e b a g a i a i r b a k u u n t u k p r o d u k s i a i r m i n u m , s e r t a
p r o d u k s i a i r m i n u m s e n d i r i h a r u s d i a w a s i kua l i t a snya dengan t e l i t i
k a r ena pen t i ngnya ke seha t an masya raka t , wa l aupun perubahan mutu air baku
biasanya dapat diabaikan.Con toh l a i n ada l ah s ampe l yang d i amb i l un tuk
merencanakan s ebuah i n s t a l a s i pengolahan (air minum atau air buangan), karena
waktu detensi di setiap langkahsistem pengolahan tersebut (prasedimentasi, flokulasi +
pengendapan, sistem lumpur aktif dsb) adalah paling sedikit 2 jam, karena pengambilan sampel
kurang dari 2 jamtidak akan memberikan perbedaan yang signifikan. Jika parameter
mutu air yangdiperiksa bekenaan bahan yang bersifat racun terhadap makhluk hidup, maka
harusdibedakan efek racun kronis dan akut sehingga memerlukan frekuensi
pengawasanyang tinggi.3 . P e r a l a t a n d a n d a n a y a n g t e r s e d i a . P e n g a m b i l a n
s a m p e l s e b e n a r n y a c u k u p m u r a h , tetapi biaya pengangkutan dan analisa
dapat membatasi jumlah sampel dan jumlah parameter yang dianalisa.Dari uraian dia
atas jelas bahwa sulit untuk menetapkan ketentuan tentang frekuensi pengambilan
sampel. Berikut beberapa saran yang dianjurkan:a). Penelitian sungai atau saluran yang sangat
tercemar (terutama bila alat pengambilansampel yang otomatis tersedia) : diperlukan 12
sampel campuran (waktu 2 jam) yangterdiri dari 4 sampai 12 sampel bagian (satu
sampel bagian tiap 10 sampai 15 menit)untuk analisa parameter yang utama atau
murah (seperti COD, BOD, pH, daya hantar listrik dan sebagainya); dari 12 sampel
campuran tersebut dibuat 2 sampel tercampur lagiyang mas ing -mas ing mewak i l i wak tu
s i ang ( j am 6 .00 s ampa i j am 20 .00 ) dan wak tuma lam ( j am 20 .00 s ampa i
j am 6 .00 ) , un tuk ana l i s a pa r ame te r yang maha l dan yang khusus (logam,
fluorida, minyak dan lemak dan sebagainya). b). Pengawasan badan air secara rutin
(setelah penelitian selesai dilakukan) f rekuensi pengambilan sampel tidak perlu sesering
pada waktu penelitian; misalnya sampel sesaatdiambil (dan debit badan air diukur) satu kali
sehari pada saat pencemaran paling tinggid iduga t e r j ad i . Dengan be r t ambahnya
penga l aman , f r ekuens i t e r s ebu t l eb ih dapa t disesuaikan lagi.c). Penelitian
kualitas air pada sistem pengolahan air minum dan distribusi air minum:karena
pentingnya bagi kesehatan masyarakat dan pengalaman sudah ada, anjuran dari World
Health Organization mengenai frekuensi pengambilan sampel telah tersedia padatabel berikut :*
Pada setiap langkah sistem pengolahan : sampel paling sedikit diteliti 2 kali perhari* Pada sistem
distribusi adalah sebagai berikut :J u m l a h
l a n g g a n a n W a k t u
m a k s i m u m antara 2 sampelJ u m l a h s a m p e l m i n i m u m
d a r i seluruh sistem distribusi
Sampai 20.00020.001 sampai 50.00050.001 sampai 100.000lebih dari 10.0001 bulan2 minggu4
hari1 hari1 sampel per 5000 langganan per bulan1 s ampe l pe r 10 .000 l angganan per
bulanAnalisa yang diperlukan pada sampel.Tidak mudah untuk menganjurkan analisa apa yang
harus dilakukan pada sampel, karenaha l t e r s ebu t t e rgan tung j en i s badan a i r yang
s edang d ipe r i k sa , kegunaan badan a i r t e r s e b u t ( b a g i m a s y a r a k a t
s e t e m p a t u n t u k p e r i k a n a n , p e n y e d i a a n a i r m i n u m d a n sebagainya) dan
jenis pencemaran yang diduga bapat terjadi. Paling sedikit diperlukan pengetahuan
pendahuluan yang baik tentang kota atau industri sekitarnya serta perincian- perincian proses
yang dipakai dimasing-masing industri tersebut. Faktor lainnya adalah pengetahuan atau
pengukuran secara berturut-turut debitnya supaya beban pencemarandapat dihitung. Beberapa
jenis pencemaran atau unsur air bersifat ”konservatif”, artinyat i dak h i l ang da l am l a ru t an
a i r s e l ama pe r j a l anan da l am sunga i , s epe r t i C l
-
SO
24
dan berbagai
jenis logam. Jenis pencemar yang lain tidak bersifat konservatif.Pengecekan hasil analisa.Aturan
yang umum untuk mencegah terjadinya kekeliruan-kekeliruan atau penyimpangan besar pada
hasil analisa sampel, adalah cukup sederhana dan nyata; dibawah ini akan diuraikan
beberapa anjuran yang dapat digunakan yaitu :- s e m u a p e r a t u r a n m e n g e n a i
p e n g a m b i l a n s e r t a p e n g a w e t a n s a m p e l h a r u s d i i k u t i dengan baik -
u n t u k s e t i a p a n a l i s a s a m p e l , d i b u a t d u p l i k a t y a n g h a s i l n y a h a r u s
m e n d e k a t i s a m a d e n g a n h a s i l p e n e n t u a n p e r t a m a ( d e n g a n
p e n y i m p a n g a n 1 a t a u 2 % m a s i h d ipe rbo l ehkan ) ; dup l i ka t t i dak
d ipe r l ukan un tuk l a ru t an r e f e r ens i , ka r ena s e l a lu disediakan paling sedikit 4
larutan referensi dengan kadar yang berbeda, namun yangdapat saling dibandingkan
sehingga kekeliruan dapat dilihat langsung (awas : harusdisadari bahwa ketelitian
kadar larutan referensi tergantung pada ketepatan larutan persediaan (stock solution)-
s e m u a l a r u t a n s t a n d a r d d a n l a r u t a n r e f e r e n s i h a r u s b e r l a k u ,
a r t i n y a d i b u a t d e n g a n teliti dan tidak boleh tercemar, misalnya karena sudah
tua, tidak disimpan dengan baik, atau karena sebagian dari larutan tersebut telah diambil, lalu
dituang kembalike dalam botol (misalnya sisa dari titrasi); sebenarnya larutan standard, referensi
dansebagainya yang sudah dikeluarkan dari botolnya tidak boleh dikembalikan lagi.- C a r a
k e r j a d i i k u t i d e n g a n d i s i p l i n , n a m u n d e n g a n s i k a p y a n g k r i t i s
y a i t u a p a k a h semua tahap masuk akal dan konsekuen ?Aturan khususU n t u k m e n c e k
h a s i l d a r i s e j u m l a h a n a l i s a a d a b e b e r a p a p e t u n j u k a n t a r a
l a i n kesetimbangan, hubungan dan perbandingan antara parameter-parameter yang
tertentuyang dapat dimanfaatkan untuk mencari kekeliruan analisa atau
penyimpangan yangkurang memungkinkan yaitu : neraca anion – kation, hubungan
zat padat terlarut-dayahan t a r l i s t r i k , pe rband ingan BOD – COD,
pe rband ingan an t a r a ke sadahan dengan alkalinitas dan antar unsur-unsur kesadahan,
data literatur dan kesetimbangan massa zatyang konservatif
Neraca anion – kationDida l am l a ru t an t e rdapa t , ( s e l a i n mo leku l H2O) , ka t i on
dan an ion ha s i l pemecahan / ionisasi molekul, yang bermuatan elektris. Kation
mempunyai satu atau lebih muatan +dan anion mempunyai muatan - . Jumlah muatan + dan
muatan – harus sama; kalau tidak,larutan sendiri mempunyai muatan elektris, dan hal itu
tidak mungkin karena adanyahukum kesetimbangan energi.Ka rena s ebena rnya
konsen t r a s i mua t an e l ek t r i s dapa t d iuku r me l a lu i konsen t r a s i ekuivalen-
ekuivalen ion, dapat dikatakan mek/
ℓ
kation harus sama dengan mek/
ℓ
anion. Namun tidak semua jenis anion dan kation dapat dianalisa maka harus
dianggap bahwa jumlah tersebut dapat didekati dengan beberapa ion utama saja.
Kation utama pada air alam adalah misalnya H+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Na+, K+ (yang
terakhir ini khususnya pada air payau dan asin), dan kadang-kadang beberapa ion logam
(tergantung keadaan)Anion utama pada air alam adalah misalnya OH-, HCO3 SO2m,
SO4 Cl- (khususnya pada air payau dan asin), dan kadang-kadang NO3 dan
sebagainya. Karena pendekatantersebut serta kekurang telitian analisa, maka hasil-hasil
masih dapat dianggap baik bila∑ mek /
ℓ
anion
-
∑ mek /
ℓ
ka t i on ≤ 0 ,1065 + 0 ,0155 mek /
ℓ
anion. Bila penyimpanganyang lebih besar terjadi, maka perlu diadakan pemeriksaan ulang
analisa. Hubungan zat padat terlarut – daya hantar listrik – jumlah ion.Dari pengalaman
dihasilkan peraturan bahwa hampir semua badan air alam berlaku : ZatPadat Terlarut (ZPT) =
0,55 .....0,7 x Daya Hantar Listrik (DHL) dimana ZPT dinyatakansebagai mg/
ℓ
dan merupakan hasil analisa seperti akan diuraikan pada bab 8. sedangkanDHL
adalah hasil penentuan dalam satuan
μ
S/cm. Bila air mengandung banyak asam bebas atau alkaliniti basa (air buangan
industri), faktor tersebut dapat kurang dari 0,55dan un tuk a i r payau dan a s in
a t au yang mengandung za t pada t ko lod i a l ( keke ruhan ) , faktor tersebut bisa lebih
dari 0,7. Hubungan antara kadar NaCl dan DHL dijelaskan padaGambar 10.Seperti telah
dikatakan ZPT dapat ditentukan sebagai berat garam (serta zat kolodial)yang
tertinggal setelah volume sampel yang tertentu disaring melalui filter kertas
biasalalu dikeringkan sampai semua garam telah mengendap (presipitasi) dan kering. ZPT
jugadapat dihitung sebagai jumlah semua anion dan kation utama yang telah dianalisa
secaraterpisah.B i l a ZPT ko lod i a l d i t en tukan s e t e l ah penya r ingan pada f i l t e r
membran , ya i t u yang mempunyai pori yang lebih kecil daripada filter kertas biasa,
zat padat kolodial jugatertahan, maka jelas hubungan dengan jumlah ion
bertambah. Perbandingan BOD – COD.Baik BOD maupun COD menentukan senyawa
organis dalam suatu sampel air, namunmelalui metode yang berbeda. Karena COD
menggunakan oksidasi kimiawi yang lebihkuat daripada oksidasi biologis pada
analisa BOD, maka angka BOD ~ 0,65 x angkaCOD. Perbandingan tersebut dapat
berubah sesuai dengan jenis air (lihat Bab 10 ”analisaBOD”).Antara COD dan analisa senyawa
organis yang lain yang menggunakan prosedur kimiawi pula, seperti angka permanganat KMnO4
dan TOC (Total Organic Carbon) juga terdapat perbandingan-perbandingan yang tetap
tergantung jenis badan air
Perbandingan Kesadahan - Alkaliniti.Pada umumnya, air alam yang mengalir
dipermukaan bumi, mempunyai alkaliniti dank e s a d a h a n y a n g h a m p i r s a m a ,
j u g a [ M g 2 + ] = 0 , 5 . . . . . . 0 , 5 [ C a 2 + ] b i l a k o n s e n t r a s i dinyatakan sebagai
mg CaCO3/l atau mek/l. Pada air tanah atau air buangan, perbedaanyang cukup besar
dapat ditemui.Baik pada kesadahan total (melalui titrasi) maupun pada unsur
kesadahan seperti Ca2+,Mg2+ dan Fe2+ dan Ba2+ (melalui titrasi atau dengan alat AAS)
yang ditentukan secaraterpisah, berlaku :Kesadahan total = [Ca2+] + [Mg2+] + [Fe2+] + [Ba2+]
dan lain-lainKesadahan total ~ [Ca2+] + [Mg2+] dimensi dalam mg CaCo3 /l atau mekl)Data
literatur.Pada umumnya hasil analisa untuk air alam dapat diperkirakan dari
pengalaman studi-studi pada berbagai jenis badan air alam dan air buangan. Pengalaman
khusus mengenai badan air yang sedang diteliti lebih penting karena memberi petunjuk yang
lebih tepat.Sebagai contoh diberikan pada tabel beberapa data utama mengenai air
alam serta air buangan penduduk.Parameter (mg/l)A i r b a k u b a g i
P A M ( P e r u s a h a a n A i r M i n u m ) A i r
b u a n g a n penduduk (tidak terencer)di Eropa100 PAM di AS(air permukaandan air
tanah)8 P A M d i B e l g i a ( a i r permukaan)7
P A M d i B e l g i a
( a i r tanah) pHCa2+ Na+Fe2+ NO3SO42-HCO3m-AlkalinitiCl-PO43-
SiO2BOD5CODZat tersuspensi N-Kjeldahl6,2 – 8,72,0 – 1101,9 – 1310 – 1,90 – 170 – 57215 –
3640,25 – 6,00,5 – 1960 – 0,60 – 0,21--1 – 3800-7,5 – 8,567370,631471172,8610,383,8202021 –
98-6,4 – 7,718 – 1378 – 211,9 – 40,315 – 23070 – 2621,2 – 4,314,2 – 88,40,41 – 3,017 – 25--3 –
24-6,5 – 8,5---0--2 – 57515-30075050060Data-data tersebut merupakan data rata-rata
saja, sehingga pengecualian tetap mungkindan setiap kasus mempunyai sifat
tersendiri. Data mengenai air buangan industri dapatdiambil misalnya dari ref 4 dan
5Kesetimbangan massa (mass balance)Kesetimbangan massa dapat diperiksa bila ada
kasus, dimana 2 aliran air bergabung,mi sa lnya anak sunga i a t au s a lu r an a i r
buangan yang masuk ke da l am sunga i . Ka l au konsentrasi beberapa zat konservatif
serta debit diketahui di tiga titik (lihat Gbr) yaitu (1)
di anak sungai atau saluran, (2) di sungai dari arah hulu, dan (3) di sungai ke arah
hilir (mua ra ) be r l aku : beban za t d i sunga i ke a r ah h i l i r = beban za t d i
sunga i da r i hu lu + beban zat di anak sungai/ saluran. Tergantung zat yang sedang dianalisa,
penyimpangan bisa cukup besar sampai 100% dan hanya dapat memberi petunjuk kasar.Jumlah
analisa harus cukup tinggi supaya persamaan tersebut dapat dihitung dengan beban
rata-rata untuk satu hari ataupun satu minggu. Bila waktu perjalanan antar
titik pengambilan sampel kurang dari setengah hari, baik COD maupun Cl- dapat
dipakaisebagai zat konservatif (berarti zat tidak hilang dari air).