1

PENENTUAN KADAR PARTIKULAT, NO2, SO2 DAN NH3 DALAM

UDARA AMBIENT

Makalah

Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Kimia Lingkungan

Disusun oleh:

Chitta Putri Noviani

109096000007

PROGRAM STUDI KIMIA

JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI JAKARTA

2011 M / 1433 H

2

ABSTRAK

Udara merupakan zat yang penting setelah air dalam memeberikan

kehidupan di permukaan bumi. Masalah pengotor udara sudah lama menjadi

masalah kesehatan pada masyarakat, terutama di negara industry yang banyak

memiliki pabrik dan kendaraan bermotor.

Dilakukan penelitian kadar partikulat debu, NO2, SO2, dan NH3 dalam

udara ambient dan didapat bahwa udara ambient di sekitar halte kampus UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta masih jauh dibawah nilai ambang batas yang

diperlukan, sehingga keberadaannya tidak menimbulkan pengaruh negatif

terhadap lingkungan dan kesehatan masyarakat di sekitarnya.

Kata kunci : udara ambient, NO2, SO2, NH3, Griess Saltzman, Pararosanilin,

Indofenol.

3

ABSTRAC

The air is an important substance in the water after giving out life on the

earth's surface. Problem of air pollutants has long been a problem in public health,

especially in a country that has many industrial plants and motor vehicles.

Do the research levels of dust particulates, NO2, SO2, and NH3 in ambient

air and found that the ambient air around the campus bus stop Syarif Hidayatullah

State Islamic University Jakarta is still far below the required threshold value, so

its presence does not cause a negative impact on the environment and health of

surrounding communities.

Keyword : ambient air, NO2, SO2, NH3, Griess Saltzman, Pararosanilin,

Indofenol.

4

DAFTAR ISI

Abstrak

Daftar Isi ............................................................................................................. I

Daftar Tabel ....................................................................................................... III

Daftar Gambar .................................................................................................... IV

Kata Pengantar ................................................................................................... V

BAB I Pendahuluan

A. Latar Belakang ........................................................................... 1

B. Tujuan Penelitian ....................................................................... 2

C. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

D. Pembatasan Masalah .................................................................. 3

BAB II Tinjauan Pustaka

A. Udara .......................................................................................... 4

1. Pengertian Udara .................................................................. 4

2. Komponen Udara ................................................................. 4

3. Pengertian Udara Ambient ................................................... 6

4. Baku Mutu Udara Ambient .................................................. 6

B. Pencemaran Udara ..................................................................... 8

1. Pengertian Pencemaran Udara ............................................. 8

2. Komponen Pencemaran Udara ............................................. 8

3. Faktor yang Mempengaruhi Pencemaran Udara .................. 10

C. Komponen Pencemaran Udara Ambient .................................... 11

1. Nitrogen Oksida ................................................................... 11

2. Sulfur Dioksida .................................................................... 13

3. Amonia ................................................................................. 16

4. Partikulat Debu ..................................................................... 17

D. Metode Penentuan Udara Ambient ............................................ 18

1. Metoda Griess Saltzman ...................................................... 18

2. Metode Pararosanilin ........................................................... 19

3. Metode Indofenol ................................................................. 19

4. Metode Spektrofometri ........................................................ 19

BAB III Metodologi Penelitian

1. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................. 20

2. Bahan dan Alat Penelitian ..................................................... 20

5

3. Prosedur Penelitian ................................................................ 21

BAB IV Hasil dan Pembahasan ...................................................................... 30

BAB V Penutup

A. Kesimpulan ................................................................................ 44

B. Saran ........................................................................................... 44

Daftar Pustaka

6

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi Udara Bersih ...................................................................... 5

Tabel 2. Baku Mutu Udara Ambient Nasional ................................................... 7

Tabel 3. Komponen Pencemaran Udara ............................................................. 9

Tabel 4. Pengaruh NO2 Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU .................... 12

Tabel 5. Pengaruh Gas SO2 Terhadap Manusia ................................................. 13

Tabel 6. Pengaruh SO2

Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU ..................... 16

Tabel 7. Pengaruh PM10

Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU ................... 18

Tabel 8. Data analisa lapangan sampling udara pada pagi hari ......................... 30

Tabel 9. Data analisa lapangan sampling udara pada sore hari .......................... 31

Tabel 10. Data Kebisingan dan kecepatan Angin pada pagi hari ....................... 32

Tabel 12. Data Kebisingan dan kecepatan Angin pada sore hari ....................... 33

Tabel 13. Data jumlah kendaraan pada pagi hari ............................................... 34

Tabel 14. Data jumlah kendaraan pada sore hari ............................................... 34

Tabel 15. Hasil penimbangan filter blanko dan filter sampel pagi hari ............. 35

Tabel 16. Hasil penimbangan filter blanko dan filter sampel sore hari ............. 36

Tabel 17. Jumlah NO2 dalam sampel ................................................................. 39

Tabel 18. Jumlah SO2 dalam sampel .................................................................. 41

Tabel 19. Jumlah NH3 dalam sampel ................................................................. 43

7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi Absorber NO2 ....................................................................... 38

Gambar 2. Kurva kalibrasi NO2 ......................................................................... 38

Gambar 3. Reaksi sampel pada metode Pararosanilin ....................................... 40

Gambar 4. Kurva Kalibrasi SO2 ......................................................................... 40

Gambar 5. Reaksi sampel pada metode Indofenol ............................................. 42

Gambar 6. Kurva Kalibrasi NH3 ........................................................................ 42

8

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penulisan makalah

ini tepat pada waktunya.

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Praktikum Kimia

Lingkungan di bawah bimbingan dosen, Ir. Etyn Yunita, M.Si dan Nita Rosita,

S.Si. Selain itu, makalah ini juga disusun agar saya dan teman mahasiswa prodi

Kimia 2009 Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dapat

lebih memahami prinsip sampling udara ambient dan mengetahui kadar pencemar

udara ambient di sekitar halte kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Saya menyadari bahwa sebagai manusia yang memiliki keterbatasan, tentu

hasil karya ini tidak mungkin luput dari kekurangan. Dengan upaya dan semangat

peningkatan pemahaman Islam, saya senantiasa mengharapkan kontribusi

pemikiran Anda, baik berupa saran, maupun kritik demi penyempurnaan makalah

ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Ciputat, Desember 2011

Penulis

9

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Udara merupakan zat yang penting setelah air dalam memeberikan

kehidupan di permukaan bumi. Selain memberikan oksigen, udara juga berfungsi

sebagai alat penghantar suara dan bunyi-bunyian, pendingin benda-benda panas,

dan dapat menjadi media penyebaran penyakit pada manusia.

Udara merupakan campuran mekanis dari macam-macam gas. Komposisi

normal udara terdiri atas nitrogen 78,1%, oksigen 20,93%, dan karbon dioksida

0,03%, sementara selebihnya merupakan gas argon, neon, krypton, xenon, dan

helium. Udara juga mengandung uap air, debu, bakteri, spora, dan sisa tumbuh-

tumbuhan.

Masalah pengotor udara sudah lama menjadi masalah kesehatan pada

masyarakat, terutama di Negara industry yang banyak memiliki pabrik dan

kendaraan bermotor. Sebenarnya udara sendiri cnederungmengalami pencemaran

oleh kehidupan dalam kegiatan manusia serta proses alam lainnya. Dalam batas-

batas tertentu, alam mapu membersihkan udara dengan cara membentuk

ekosistem yang disebut removal mechanism. Proses yang terjadi dapat berupa

pergerakan udara, hujan, sinar matahari, dan fotosintesis tumbuh-tumbuhan. Pada

suatu keadaan ketika pencemaran yang terjadi melebihi kemampuan alam untuk

membersihkan dirinya sendiri, pencemaran itu akan membahayakan manusia dan

10

memberikan dampak yang luas terhadap fauna, flora, dan terhadap ekosistem

yang ada.

Udara dikatakan tercemar bilamana terdapat unsure-unsur pencemar atau

polutan yang bersumber dari aktifitas alam dan aktivitas manusia, yang dapat

mempengaruhi keseimbangan udara normal dan mengakibatkan gangguan

terhadap kehidupan manusia, hewan dan tumbuhan, serta benda-benda lain.

Polutan yang dihasilkan dari aktivitas manusia antara lain adalah oksida sulfur

(SOx), karbon monoksida (CO), partikulat matter (PM10 dan PM2,5), oksida

nitrogen (NOx), timah (Pb), ozon (O3) dan Volatilc Organic Compounds (VOCs).

Polutan tersebut selain dapat mengakibatkan kerusakan pada lingkungan, juga

mengakibatkan gangguan terhadap kehidupan makhluk hidup di sekitarnya.

B. Tujuan Penelitian

1. Melakukan pengambilan sempel (sampling) udara ambient (SO2, NO2, NH3

dan total partikulat/debu).

2. Melakukan pengambilan data-data pendukung sampling udara ambient di

tempat kerja (suhu, tekanan udara, laju alir udara, waktu/lama sampling,

kebisingan, arah dan kecepatan angin).

3. Menentukan volume sampel uadara yang diserap.

4. Menganalisa dan menentukan total partikulat (kadar debu) udara ambient

dengan metode gravimetric.

5. Menganalisa dan menentukan kadar NO2 udara ambient dengan metode Griess

Saltzman.

6. Menganalisa dan menentukan kadar SO2 udara ambient dengan metode

Pararosanilin.

7. Menentukan gas amoniak (NH3) di udara ambient dengan metode Indofenol.

11

C. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi kepada

mahasiswa khususnya dan masyarakat pada umumnya tentang kualitas uji udara

di sekitar halte kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

D. Pembatasan Masalah

Dalam laporan penelitian ini hanya membandingkan kadar SO2, NO2 dan

NH3 serta partikulat debu dalam udara ambient pada pagi hari dan sore hari.

12

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Perkembangan industri yang pesat dewasa ini tidak lain karena penerapan

kemajuan teknologi oleh manusia guna mendapatkan kualitas hidup yang lebih

baik. Semua kegiatan dalam bidang industri pada mulanya dimaksudkan untuk

meningkatkan kualitas hidup manusia, ternyata pada sisi lain dapat menimbulkan

dampak yang justru merugikan kelangsungan hidup manusia. Hal ini dapat dilihat

dari terjadinya masalah pencemaran udara.

A. Udara

1. Pengertian Udara

Udara merupakan campuran beberapa macam gas yang perbandingannya

tidak tetap. Komposisi campuran gas tersebut tidak selalu konstan dan selalu

berubah dari waktu ke waktu. Komponen yang konsentrasinya paling bervariasi

adalah air yang berupa uap air. Jumlah air yang terdapat di udara bervariasi

tergantung dari cuaca dan suhu. Udara dalam istilah meteorologi disebut juga

atmosfir yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting bagi

kehidupan di dunia ini. Atmosfir merupakan campuran gas-gas yang tidak

bereaksi satu dengan lainnya (innert). atmosfir terdiri dari selapis campuran gas-

gas, sehingga sering tidak tertangkap oleh indera manusia kecuali apabila

berbentuk cairan (uap air) dan padatan (awan dan debu). Lapisan atmosfir

mempunyai ketinggian sekitar 110 km dari permukaan tanah dan bagian terbesar

berada di bawah ketinggian 25 km, karena tertahan oleh gaya gravitasi bumi.

2. Komponen Udara

Udara mengandung sejumlah oksigen, merupakan komponen esensial bagi

kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup lainnya. Udara yang normal

merupakan campuran gas-gas meliputi 78 % N2; 20 % O2; 0,93 % Ar ; 0,03 %

CO2 dan sisanya terdiri dari neon (Ne), helium (He), metan (CH4) dan hidrogen

13

(H2). Sebaliknya, apabila terjadi penambahan gas-gas lain yang menimbulkan

gangguan serta perubahan komposisi tersebut, maka dikatakan udara sudah

tercemar/terpolusi. Giddings (1973) mengemukakan bahwa atmosfir pada keadaan

bersih dan kering akan didominasi oleh 4 gas penyusun atmosfir, yaitu 78,09%

N2; 20,95% O2; 0,93% Ar; dan 0,032% CO2; sedangkan gas-gas lainnya sangat

kecil konsentrasinya. Komposisi udara kering , yaitu semua uap air telah

dihilangkan dan relatif konstan. Komposisi udara kering yang bersih, dapat dilihat

pada Tabel 2.1 di bawah ini.

Table 1. Komposisi udara bersih

konsentrasi dalam volume

(Ppm) (%)

Nitrogen (N2) 780.900 78.09

Oksigen (O2) 209.500 20.95

Argon (Ar) 9.300 0.93

Karbon diosida (CO2) 320 0.032

Neon (Ne) 18 1.8 x 10-3

Helium (He) 5.2 5.2 x 10-4

Metana (CH4) 1.5 1.5 x 10-4

Krypton (Kr) 1.0 1.0 x 10-4

H2 0.5 5.0 x 10-5

H2O 0.2 2.0 x 10-5

CO 0.1 1.0 x 10-5

Xe 0.08 8.0 x 10-6

O3 0.02 2.0 x 10-6

NH3 0.006 6.0 x 10-7

NO2 0.001 1.0 x 10-7

NO 0.0006 6.0 x 10-8

SO2 0.0002 2.0 x 10-8

H2S 0.0002 2.0 x 10-8

14

Akibat aktifitas perubahan manusia, udara seringkali menurun kualitasnya.

Perubahan kualitas ini dapat berupa perubahan sifat-sifat fisis maupun sifat-sifat

kimiawi. Perubahan kimiawi, dapat berupa pengurangan maupun penambahan

salah satu komponen kimia yang terkandung dalam udara, yang lazim dikenal

sebagai pencemaran udara. Kualitas udara yang dipergunakan untuk kehidupan

tergantung dari lingkungannya.

3. Pengertian Udara Ambient

Udara ambien adalah udara bebas di permukaan bumi pada lapisan

troposfir yang berada didalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang

dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur

lingkungan hidup lainnya. Mutu udara ambien adalah kadar zat, energi, dan/atau

komponen lain yang ada di udara bebas. Status mutu udara ambien adalah

keadaan mutu udara di suatu tempat pada saat dilakukan Inventarisasi. Baku mutu

udara ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang

ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur pencemar yang ditenggang

keberadaannya dalam udara ambient. Perlindungan mutu udara ambien adalah

upaya yang dilakukan agar udara ambien dapat memenuhi fungsi sebagaimana

mestinya (PP NOMOR 41 TAHUN 1999).

4. Baku Mutu Udara Ambient

Kualitas udara ambien merupakan tahap awal untuk memahami dampak

negatif cemaran udara terhadap lingkungan. Kualitas udara ambien ditentukan

oleh:

(1) Kuantitas emisi cemaran dari sumber cemaran

(2) Proses transportasi, konversi dan penghilangan cemaran di atmosfer.

Kualitas udara ambien akan menentukan dampak negatif cemaran udara

terhadap kesehatan masyarakat dan kesejahteraan masyarakat (tumbuhan, hewan,

material dan lain-lainnya).

15

Baku mutu kualitas udara ambien ditetapkan untuk cemaran yaitu: O3

(ozon), CO (karbon monoksida), NOX (nitrogen oksida), SO2 (sulfur oksida),

hidrokarbon non-metana, dan partikulat.

Tabel 2. BAKU MUTU UDARA AMBIEN NASIONAL

CATATAN : (*) PM2,5 mulai berlaku tahun 2002

Nomor 11 s/d 13 Hanya diberlakukan untuk daerah/kawasan Industri Kimia

Dasar. Contoh : Industri Petrokimia, Industri Pembuatan Asam Sulfat.

(PP RI NO : 41 Tahun 1999 Tanggal : 26 MEI 1999)

Baku mutu primer ditetapkan untuk melindungi pada batas keamanan yang

mencukupi (adequate margin safety) kesehatan masyarakat dimana secara umum

ditetapkan untuk melindungi sebagian masyarakat (15-20%) yang rentan terhadap

16

pencemaran udara. Baku mutu sekunder ditetapkan untuk melindungi

kesejahteraan masyarakat (material,tumbuhan, hewan) dari setiap efek negatif

pencemaran udara yang telah diketahui atau yang dapat diantisipasi.

B. Pencemaran Udara

1. Pengertian Pencemaran Udara

Pencemaran udara dapat diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-

zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi)

udara dari keadaan normalnya. Masuknya bahan-bahan atau zat-zat asing ke

dalam udara selalu menyebabkan perubahan kualitas udara. Masuknya bahan-

bahan atau zat-zat asing tersebut tidak selalu menyebabkan pencemaran udara.

Mengacu pada defenisinya, pencemaran udara baru terjadi jika masuknya bahan-

bahan atau zat-zat asing tersebut menyebabkan mutu udara turun sampai ketingkat

dimana kehidupan manusia, hewan dan binatang terganggu atau lingkungan tidak

berfungsi sebagai mana mestinya (Arya Wardana, Wisnu,2001).

Informasi mengenai efek pencemaran udara terhadap kesehatan berasal

dari data pemaparan pada binatang, kajian epidemiologi, dan pada kasus yang

terbatas kajian pemaparan pada manusia. Penelitian secara terus menerus

dilakukan dengan tujuan:

(1) Menetapkan secara lebih baik konsentrasi dimana efek negatif dapat dideteksi,

(2) Menentukan korelasi antara respon manusia dan hewan terhadap cemaran

(3) Mendapatkan informasi epidemiologi lebih banyak, dan

(4) Menjembatani gap informasi dan mengurangi ketidakpast’an baku mutu yang

sekarang diberlakukan.

2. Komponen Pencemaran Udara

Udara di daerah perkotaan yang mempunyai banyak kegiatan industri dan

teknologi serta lalu-lintas yang padat, udaranya relatif sudah tidak bersih lagi.

Udara di daerah industri kotor tekena bermacam-macam pencemar. Dari beberapa

17

macam komponen pencemar udara, maka yang paling banyak berpengaruh dalam

pencemaran udara adalah komponen-komponen berikut ini :

Table 3. Komponen pencemaran udara

(Arya Wardana, Wisnu,2001).

Komponen pencemaran udara tersebut di atas bisa mencemari udara secara

sendiri-sendiri, atau dapat pula mencemari udara secara bersama-sama. Jumlah

komponen pencemaran udara tersebut tergantung pada sumbernya.

Di atmosfer, berbagai polutan udara akan melalui berbagai proses. Baik

pencampuran antara polutan yang satu dengan yang lain yang pada akhirnya akan

meningkatkan komposisi polutan itu sendiri bahkan memunculkan jenis polutan

yang baru. Namun alam mempunyai prosesnya sendiri yang secara alamiah dapat

mengurangi maupun memindahkan konsentrasi berbagai partikulat tersebut

sebagai akibat faktor meteorologi. Pencemaran udara akan dipancarkan oleh

sumbernya dan kemudian mengalami transportasi, dispersi atau pengumpulan

karena kondisi meteorologi maupun topografi. (Neiburger, 1995).

No Pencemar Simbol

1 Karbon Monoksida CO

2 Nitrogen Oksida NOx

3 Belerang Oksida SOx

4 Hidro karbon HC

5 Partikel -

6 Timah hitam Pb

18

3. Faktor Yang Memperngaruhi Pencemaran Udara

Penyebaran bahan pencemar di udara dipengaruhi oleh faktor-faktor

meteorologi sebagai berikut :

1. Suhu Udara

Suhu udara dapat mempengaruhi konsentrasi bahan pencemar di udara sesuai

dengan cuaca tertentu. Suhu udara yang tinggi menyebabkan udara makin

renggang sehingga konsentrasi bahan pencemar menjadi makin rendah.

Sebaliknya pada suhu yang dingin keadaan udara makin padat sehingga

konsentrasi pencemar diudara makin tinggi.

2. Kelembaban

Kelembaban udara juga mempengaruhi konsentrasi pencemar di udara. Pada

kelembaban yang tinggi maka kadar uap air di udara dapat bereaksi dengan

pencemar di udara, menjadi zat lain yang tidak berbahaya atau menjadi pencemar

sekunder.

3. Tekanan udara

Tekanan udara tertentu dapat mempercepat atau menghambat terjadinya suatu

reaksi kimia antara pencemar dengan zat pencemar di udara atau zat-zat yang ada

di udara, sehingga pencemar udara dapat bertambah atau berkurang.

4. Angin

Angin adalah udara bergerak. Akibat pergerakan udara maka akan terjadi suatu

proses penyebaran yang dapat mengakibatkan pengenceran dari bahan pencemar

udara, sehingga kadar suatu pencemar pada jarak tertentu dari sumber akan

mempunyai kadar berbeda. Demikian juga halnya dengan arah dan kecepatan

angin mempengaruhi kadar bahan pencemar setempat.

5. Keadaan awan

Keadaan awan dapat mempengaruhi keadaan cuaca udara, termasuk juga

banyaknya sinar matahari yang menyinari bumi. Kedua hal ini dapat

mempengaruhi reaksi kimia pencemar udara dengan zat-zat yang ada di udara.

19

6. Sinar Matahari

Sinar matahari dapat mempengaruhi kadar bahan pencemar di udara karena

dengan adanya sinar matahari tersebut maka beberapa pencemar udara dapat

dipercepat atau diperlambat reaksinya dengan zat-zat lain di udara sehingga

kadarnya dapat berbeda menurut banyaknya sinar matahari yang menyinari bumi.

Demikian juga banyaknya panas matahari yang sampai ke bumi dapat

mempengaruhi kadar pencemar di udara.

7. Curah Hujan

Hujan merupakan suatu partikel air di udara yang bergerak dari atas jatuh ke

bumi. Dengan adanya hujan maka bahan pencemar berupa gas tertentu dapat

diserap ke dalam partikel air. Begitu pula partikel debu baik yang inert maupun

partikel debu yang lain dapat ditangkap dan menempel pada partikel air dan

dibawa jatuh ke bumi. Dengan demikian bahan pencemar dalam bentuk partikel

dapat berkurang akibat jatuhnya hujan (dirjen PPM dan PLP, 1993)

C. Komponen Pencemaran Udara Ambient

1. Nitrogen oksida (NOx)

Nitrogen oksida (NOx) adalah senyawa gas yang terdapat di udara bebas

(atmosfir) yang sebagian besar terdiri atas nitrit oksida (NO) dan nitrogen

dioksida (NO2) serta berbagai jenis oksida dalam jumlah yang lebih sedikit.

Kedua macam gas tersebut mempunyai sifat yang sangat berbeda dan keduanya

sangat berbahaya bagi kesehatan. Gas NO yang mencemari udara secara visual

sulit diamati karena gas tersebut tidak bewarna dan tidak berbau. Sedangkan gas

NO2 bila mencemari udara mudah diamati dari baunya yang sangat menyengat

dan warnanya merah kecoklatan. Sifat Racun (toksisitas) gas NO2 empat kali lebih

kuat dari pada toksisitas gas NO. Organ tubuh yang paling peka terhadap

pencemaran gas NO2 adalah paru-paru. Paru-paru yang terkontaminasi oleh gas

NO2 akan membengkak sehingga penderita sulit bernafas yang dapat

mengakibatkan kematiannya.

20

Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal relatif aman dan

tidak berbahaya, kecuali bila gas NO yang tinggi dapat menyebabkan gangguan

pada sisitem saraf yang menyebabkan kejang-kejang. Bila keracunan ini terus

berlanjut akan dapat menyebabkan kelumpuhan. Gas NO akan menjadi lebih

berbahaya apabila gas itu teroksidasi oleh oksigen sehingga menjadi gas NO2. Di

udara nitrogen monoksida (NO) teroksidasi sangat cepat membentuk nitrogen

dioksida (NO2) yang pada akhirnya nitrogen dioksida (NO2) teroksidasi secara

fotokimia menjadi nitrat.

Mekanisme reaksi pembentukannya di udara sebagai berikut :

N2 + O2 ↔ 2NO

2NO + O2 ↔ 2NO2

2NO2 + 0.5O2 ↔ H2O ↔ 2HNO3

Udara yang tercemar oleh gas nitrogen dioksida tidak hanya berbahaya

bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman.

Pengaruh gas NO2 pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada

permukaan daun. Pada konsentrasi lebih tinggi, gas tersebut dapat menyebabkan

nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun, dalam keadaan seperti ini daun tidak

dapat berfungsi sempurna. Pencemaran udara oleh gas NO2 juga dapat

menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates yang disingkat dengan PAN. PAN

ini menyebabkan iritasi pada mata sehingga mata terasa pedih dan berair.

Tabel 4. Pengaruh NO2

Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU

Kategori Indeks Pengaruh NO2

Baik 0 – 50 Sedikit berbau

Sedang 51 – 100 Berbau

Tidak Sehat 101 – 199 Berbau dan kehilangan warna,

peningkatan reaktivitas pembuluh

21

tenggorokan pada penderita asma

Sangat Tidak Sehat 200 – 299 Meningkat sensitivitas pada pasien

yang berpenyakit asma dan

bronhitis

Berbahaya 300 lebih Tingkat yang berbahaya

Sumber : Kep-107/KABAPEDAL/11/1997

2. Sulfur Dioksida (SOx)

Gas SO2 (sulfur dioksida), merupakan gas polutan yang banyak dihasilkan

dari pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung unsur belerang seperti

minyak, gas, batubara, maupun kokas. Disamping SO2, pembakaran ini juga

menghasilkan gas SO3, yang secara bersama-sama dengan gas SO2 lebih dikenal

sebagai gas SOx (sulfur oksida).

Akibat utama pencemaran gas sulfur oksida, khususnya SO2 terhadap

manusia adalah terjadinya iritasi pada system pernapasan. Beberapa penelitian

menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada konsentrasi SO2 sebesar 5

ppm atau lebih. Bahkan pada beberapa individu yang sensitive, iritasi sudah

terjadi pada paparan 1-2 ppm saja. Untuk penderita yang mempunyai penyakit

kronis pada system pernapasan dan kardiovaskular dan lanjut usia gas ini

merupakan polutan yang berbahaya karena dengan paparan yang rendah saja (0,2

ppm) sudah dapat menyebabkan iritasi tenggorokan. Lebih lengkap, pada Table 1

ditunjukkan pengaruh SO2 dalam berbagai kadar (ppm) terhadap kesehatan

manusia.

Tabel 5. Pengaruh Gas SO2 Terhadap Manusia

Kadar (ppm) Dampaknya terhadap manusia

3 ~ 5 Jumlah minimum yang dapat dideteksi baunya

8 ~ 12 Jumlah minimum yang segera mengakibatkan iritasi

tenggorokan

22

20

Jumlah minimum yang mengakibatkan iritasi pada

mata. Dapat menyebabkan batuk. Jumlah maksimum

yang diperbolehkan untuk paparan yang lama

50 ~ 100 Jumlah maksimum yang dibolehkan untuk paparan

yang singkat ( + 30 menit)

400 ~ 500 Sudah berbahaya walaupun dalam paparan yang

singkat

Sumber : Philip Kristanto, Ekologi Industri, Edisi Pertama cetakan pertama,

2002.(2)

Disamping dampak terhadap kesehatan manusia tersebut, polutan ini juga

berpengaruh negatif pada benda-benda maupun tanaman melalui pembentukan

hujan asam.

Secara umum, proses pembentukan gas sulfur oksida hasil pembakaran

bahan bakar fosil mengikuti mekanisme reaksi sebagai berikut :

S + O2 SO2

2 SO2 + O2 2 SO3

Dari hasil pembakaran ini, jumlah SO2 selalu akan lebih besar dari jumlah

SO3, karena pembentukan SO3 sangat dipengaruhi oleh kondisi reaksi seperti suhu

dan jumlah O2, dan biasanya tidak lebih dari 10 % jumlah pembentukan gas Sulfur

oksida.

Meskipun pembakaran bahan bakar fosil oleh manusia merupakan salah

satu sumber emisi SO2 ke udara, namun diperkirakan jumlah emisi ini hanya

sepertiga dari total emisi SO2 yang ada. Penyumbang terbesar dari polutan ini

adalah berasal dari aktivitas alam seperti dari letusan gunung berapi yang

menghasilkan gas H2S. Melalui proses oksidasi di udara, selanjutnya gas H2S ini

berubah menjadi gas SO2.

23

Selain sumber-sumber emisi dari hasil pembakaran bahan bakar fosil di

atas, industri pengolahan hasil tambang, seperti Industri peleburan baja

merupakan industri terbesar yang menghasilkan SOX. Hal ini disebabkan karena

elemen yang penting secara alami terdapat dalam bentuk logam sulfida seperti

tembaga (CuFeS2 dan Cu2S), Seng (ZnS), merkuri (HgS), dan timbal (PbS). Di

samping itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehendaki dalam logam

dan biasanya lebih mudah menghilangkan sulfur dari permukaan logam yang

kasar dibandingkan menghilangkannya dari produk metal yang lain.

Beberapa reaksi yang terjadi pada proses peleburan logam adalah sbb :

2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2

2 PbS + 3 O2 2 PbO + 2 SO2

Untuk produksi tembaga, penanganan CuS akan membentuk metal melalui reaksi:

Cu2S + O2 2 Cu + SO2

Dari reaksi ini tampak bahwa, SO2 juga dihasilkan dari hasil samping industri

logam. Lebih jauh, gas SO2 ini telah menimbulkan hujan asam sebagai hasil

reaksi:

½ O2 + SO2 + H2O H2 SO4

yang menghasilkan pH air hujan cenderung rendah ( pH < 7).

Untuk mengurangi dampak lingkungan yang diakibatkan oleh gas SO2

sebagai hasil aktivitas manusia, perlu adanya upaya pencegahan secara terus

menerus untuk menurunkan kadar emisi gas ini hingga pada kadar dibawah nilai

ambang batas yang diijinkan. Salah satu upaya pencegahan ini dikenal sebagai

pendekatan penerapan teknologi produksi bersih.

24

Tabel 6. Pengaruh SO2

Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU

Kategori Indeks Pengaruh SO2

Baik 0 – 50 Luka pada beberapa spisies tumbuhan akibat

kombinasi O3

(selama 4 jam)

Sedang 51 – 100 Luka pada beberapa spesies tumbuhan

Tidak Sehat 101 – 199 Berbau, Meningkatnya kerusakan tanaman

Sangat Tidak

Sehat

200 – 299 Meningkat sensitivitas pada pasien yang

berpenyakit asma dan bronhitis

Berbahaya 300 lebih Tingkat yang berbahaya bagi semua populasi

yang terpapar

Sumber : Kep-107/KABAPEDAL/11/1997

3. Amonia (NH3)

Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini

didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun

amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia

sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi

Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15

menit bagi kontak dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8

jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat

menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS

diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan

beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500

galon (13,248 L) harus disertai surat izin.

Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat.

Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia

mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau

temperatur amat rendah. Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi

sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap.

25

"Amonia rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH3 dalam air.

Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan

komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat

baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 °C). Amonia yang berada di

rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia.

Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak

sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25).

4. Partikulat Debu

Partikulat debu dalam emisi gas buang terdiri dari bermacam-macam

komponen. Bukan hanya berbentuk padatan tapi juga berbentuk cairan yang

mengendap dalam pertikel debu. Pada proses pembakaran debu terbentuk dari

pemecahan unsure hidrokarbon dan proses oksidasi setelahnya. Dalam debu

tersebut terkandung debu sendiri dan beberapa kandungan metal oksida. Dalam

proses ekspansi selanjutnya di atmosfir, kandungan metal dan debu tersebut

membentuk partikulat. Beberapa unsure kandungan pertikulat adalah karbon, SOF

(soluble Organic Fraction), debu, SO4, dan H2O. Sebagian benda pertikulat keluar

dari cerobong pabrik sebagai asap hitam tebal, tetapi yang peling berbahaya

adalah butir-butiran halus sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru.

Diketahui juga bahwa di beberapa kota besar di dunia peruabhan menjadi partikel

sulfat di atmosfer banyak disebabkan karena proses oksidasi oleh molekul sulfur.

Sifat fisik partikel adalah ukurannya berkisar diantara 0,1 mikron sampai 10

mikron. Selain itu pertikel mempunyai kemampuan sebagai tempat adsorbsi

(absorpsi secara fisik).

26

Tabel 7. Pengaruh PM10

Berdasarkan Kategori dan Rentang ISPU

Kategori Indeks Pengaruh PM10

Baik 0 – 50 Tidak ada efek

Sedang 51 – 100 Terjadi penurunan pada jarak pandang

Tidak Sehat 101 – 199 Jarak pandang turun dan terjadi

pengotoran oleh debu

Sangat Tidak

Sehat

200 – 299 Meningkat sensitivitas pada pasien yang

berpenyakit asma dan bronhitis

Berbahaya 300 lebih Tingkat yang berbahaya bagi semua

populasi yang terpapar

Sumber : Kep-107/KABAPEDAL/11/1997

D. Metode Penentuan Udara Ambient

1. Metoda Griess Saltzman untuk Pengukuran Nitrogen Dioksida

(NO2) di Udara Ambien

Metode Gries Saltzman adalah metoda yang digunakan dalam menentukan

konsentrasi gas pencemar nitrogen dioksida (NO2) dalam udara. NO2 di udara

direaksikan dengan pereaksi Griess Saltman (absorbent) membentuk senyawa

yang berwarna ungu. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan

spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm. Absorber untuk penangkapan

NO2 adalah absorber dengan desain khusus dan porositas frittednya berukuran 60

μm. Untuk pengukuran NO, sample gas harus dilewatkan ke dalam oxidator

terlebih dahulu ( seperti KMnO4, Cr2O3). Langkah-langkah sebagai berikut :

1. Pengambilan sampel gas pencemar nitrogen dioksida (NO2) menggunakan

larutan penyerap

2. Pembuatan Larutan Absorban untuk sampel nitrogen dioksida (NO2) di udara

3. Analisa konsetrasi nitrogen dioksida (NO2) dengan spektrofotometer

27

2. Metode Pararosanilin untuk Pengukuran Kadar SO2

Gas sulfur dioksida (SO2) diserap dalam larutan penyerap

tetrakloromerkurat membentuk senyawa kompleks diklorosulfonato merkurat

dengan menambahkan larutan pararosanilin dan formaldehida ke dalam senyawa

diklorosulfonato merkurat maka terbentuk senyawa pararosanilin metal sulfonat

yang berwarna ungu. Konsentrasi larutan ini diukur dengan spektrofotometer UV-

Visible pada panjang gelombang 550 nm.

3. Metode Indofenol untuk Pengukuran Kadar NH3

Amoniak dari udara ambient yang telah diserap oleh larutan penyerap

asam sulfat akan membentuk garam ammonium sulfat kemudian direaksikan

dengan fenol dan natrium hipoklorit dalam suasana basa membentuk senyawa

kompleks indofenol yang berwarna biru. Intensitas warna biru yang terbentuk

diukur dengam menggunakan spekrtofotometer UV-Visible pada panjang

gelombang 640 nm.

4. Metode Spektrofometri

Spektrofotometri adalah suatu cara analisa yang mencakup pengukuran

absorbsi oleh senyawa kimia dengan panjang gelombang tertentu menggunakan

radiasi monkromatik. Radiasi monokromatik adalah radiasi dari satu panjang

gelobang. Didalam praktek radiasi monokromatik dihasilkan dengan gelobang

prisma difraksi kiri yang memiliki panjang gelobang lebih dari satu. Biasanya

ruang spektra di isolasi di dalam spektrofotometri.

28

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Lingkungan Pusat Laboratorium

Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta sejak 25 Oktober 2010 sampai 31

Oktober 2010.

2. Bahan dan Alat Penelitian

Sampel yang digunakan untuk penelitian yaitu udara ambient di sekitar

halte Kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Bahan yang digunakan adalah absorber SO2, absorber NO2, Absorber

NH3, Aquades, Filter Hidrofobik pori 0,5 m diameter 110 cm, Botol/wadah

sample + penutupnya, Plastic polietilen/PE, Larutan induk nitrit, Larutan standar

nitrit, Larutan induk natrium metabisulfit, Larutan standar natrium metabisulfit,

larutan pararosanilin hidroklorida, indikator kanji, Larutan formaldehid, larutan

asam sulfanilik 0,6%, Larutan Iodin 0,1 N, Larutan stok amoniak 1000ug, dan

Pereaksi A dan B.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Impinger / tabung,

Low Volume Air Sampler (LVAS), pompa penghisap udara (Vaccum pump),

Ketas saring, flowmeter, Termometer, Hygrometer, Sound level meter,

Anemometer, Stopwatch, Hand Tally Counter, Desikator, Pinset, timbangan

analitik, Pipet, Labu ukur, Erlenmeyer, Spektrofotometer UV-Vis.

29

3. Prosedur Penelitian

1. Persiapan

a. Pembuatan larutan penyerap (Absorber) SO2

Larutan penyerap tetrakloromerkurat (TCM) 0.04 M

Dilarutkan 10.86 gram merkuri (II) klorida (HgCl2) dengan 800 mL air suling

ke dalam gelas piala 1000 mL. Ditambahkan berturut-turut 5.96 gram Kalium

Klorida (KCl) dan 0.066 gram EDTA

(HOCOCH2)2N(CH2)2N(CH2COONa)2.2H2O lalu diaduk sampai batas tera.

Catatan : Pembuatan larutan penyerap ini stabil sampai 6 bulan jika tidak

terbentuk endapan.

b. Pembuatan larutan penyerap (absorber) NO2

1) Pembuatan larutan induk N-1-naftil-etilen-diamin-dihidroklorida (NEDA,

C12H16Cl2N2) 0.1 %.

Dilarutkan 0.1 gram NEDA dalam labu ukur 100mL, dengan air suling

sampai batas tera.

Cat : larutan disimpan dalam lemari pendingin dan stabil selama 1bulan.

2) Larutan Penyerap Griess Saltzman

Dilarutkan 2.5 gram asam sulfanilat anhidrida (H2NC6H4SO3H) atau 2.76

gram asam sulfanilat monohidrat dalam labu ukur 500 mL dengan 300 mL

air suling dan 70 mL asam asetat glacial kemudian dikocok. Untuk

mempercepat pelarutan dapat dilakukan pemanasan, setelah dingin ke

dalam larutan ditambahkan 10 mL larutan N-1-naftil-etilen-diamin-

dihidroklorida dan 5 mL aston, ditepatkan dengan air suling hingga batas

tera.

Cat. Pembuatan larutan penyerap ini tidak boleh terlalu lama kontak

dengan udara. Dimasukkan larutan penyerap tersebut ke dalam botol

berwarna gelap dan simpan di lemari pendingin. Larutan stabil dalam

beberapa bulan (2 bulan).

30

c. Pembuatan larutan penyerap (Absorber) NH3

Dimasukkan 3 mL H2SO4 97% ke dalam labu ukur 1000 mL yang telah berisi

air suling kurang lebih 200 mL lalu ditepatkan sampai batas tera.

d. Filter yang diperlukan disimpan di dalam desikator selama 24 jam agar

mendapatkan kondisi stabil.

e. Fiter kosong pada 1.a ditimbang sampai diperoleh berat konstan, minimal tiga

kali penimbangan sehingga diketahui berat filter sebelum pengambilan

sampel, dicatat berat filter blanko (B1) dan filter sampel (W1). Masing-masing

filter tersebut ditaruh dalam plastic PE setelah diberi kode sebelum dibawa ke

lapangan.

f. Pompa penghisap udara dikalibrasi dengan kecepatan laju aliran udara 1

L/menit dengan menggunakan flow meter.

g. Masing-masing absorber ditempatkan pada botol sampel sebanyak 10 mL dan

diberi kode.

2. Pengambilan Sampel

Dibawa seluruh peralatan dan bahan ke lokasi sampling yang sudah

ditentukan. Dihubungkan midget impinge dan LVAS ke pompa penghisap

udara dengan menggunakan selang silicon atau Teflon. Dipasang flowmeter

pada selang. Dipastikan tidak ada kebocoran pada setiap sambungan selang

baik yang berhubungan dengan LVAS dan midget impinge maupun ke pompa

penghisap udara. LVAS diletakkan pada titik pengukuran dengan

menggunakan tripod kira-kira setinggi zona pernafasan manusia. Dibilas

tabung midget impinge dengan aquadest lalu dimasukkan larutan absorber

(SO2, NO2, NH3) masing-masing 10 mL ke tabung midget impinger sesuai

dengan gas yang akan diuji. Filter sampel dimasukkan ke dalam LVAS holder

dengan menggunakan pinset dan tutup bagian atas holder. Pompa penghisap

udara dihidupkan (Power On) dan dilakukan pengambilan sampel dengan

kecepatan laju aliran udara (Flow rate 1 Lmenit) Diatur timer selama 1 jam.

Lama pengambilan sampel dapat dilakukan selama beberapa menit hingga

satu jam (tergantung pada kebutuhan, tujuan dan kondisi dilokasi

31

pengukuran). Dilakukan pembacaan temperature (t awal) dan tekanan udara (P

awal), dicatat. Diperhatikan dan dicatat kondisi sekitar lokasi sampling

(kondisi cuaca, sumber-sumber emisi, dll). Apabila lokasi sampling di pinggir

jalan, dihitung jumlah kendaraan bermotor yang lewat selama sampling

dengan bantuan hand tally counter. Dicatat data tersebut. Sebagai data

pendukung, dilakukan pengukuran kebisingan dan kecepatan angin pada

lokasi sampling selama 10 menit. Dicatat. Setelah 1 jam pompa penghisap

udara dimatikan (Power Off). Dilakukan pembacaan temperature (t akhir) dan

tekanan udara (P akhir), dicatat. Dipindahkan masing-masing absorber pada

midget impinge ke botol sampel dan masing-masing diberi label (Kode

sampel, titik sampling, hari, tanggal, dan tenaga sampler). Dibilas kembali

dengan aquadest masing-masing tabung pada midget impinger. Dipindahkan

filter sample yang ada di LVAS ke plastic PE. Diberi label pada wadah

tersebut (Kode sampel, titik sampling, hari, tanggal, dan tenaga sampler).

Setelah selesai pengambilan sampel, debu pada bagian luar holder dibersihkan

untuk menghindari kontaminasi. Dikemas peralatan. Selanjutnya bahwa

sampel gas dan debu ke laboratorium untuk dianalisa. Filter dimasukkan ke

dalam desikator selama 24 jam.

3. Penentuan partikulat

1) Timbang filter sampel dan filter blangko sebagai pembanding menggunakan

timbangan analitik yang sama sehingga diperoleh berat filter blangko (B2) dan

filter sampel (W2) catat hasil penimbangan tersebut.

2) Hitung volume sampel udara yang diambil (V)

Sampel uji udara yang diambil dikoerksi pada kondisi normal (25oC, 760

mmHg) dengan menggunakan rumus :

32

Keterangan :

V : volume udara yang dihisap

F1 : laju alir awal (L/menit)

F2 : laju alir akhir (L/menit)

t : durasi pengambilan sampel (menit)

Pa : tekanan udara rata-rata selama pengambilan sampel (mmHg)

Ta : temperature rata-rata selama pengambilan sampel (K)

298 : temperature pada kondisi normal 25oC (K)

760 : tekanan udara pada kondisi normal 1 atm (mmHg)

3) Hitung kadar debu total di udara dengan menggunakan rumus sebagai berikut

(

⁄ ) ( ) ( )

Keterangan :

C : kadar debu total

W2 : berat filter sampel uji setelah pengambilan sampel

W1 : berat filter sampel uji sebelum pengambilan sampel

B2 : berat flter blanko sebelum pengambilan sampel

B1 : berat filter blanko setelah pengambilan sampel

V : volume udara pada waktu pengambilan sampel (L)

4. Penentuan NO2 Udara Ambient Dengan Metode Griesss Saltzman

a. Pembuatan kurva kalibrasi

Buat derat standar dengan mempipet(misalkan 0; 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 dan 1

ml) dari larutan standar nitrit kedalam labu ukur 25 ml, encerkan dengan

larutan penyerap sampai batas tera. Kocok dan diamkan selama 15 menit

33

sampai proses pembentukan warna sempurna. Ukur pada panjang

gelombang 550 nm. Buat kurva kalibrasi dari hasil absorban yang terukur

b. Pengukuran sampel

Setiap pengambilan sampel terbentuk warna merah violet. Masukan

larutan sampel ke dalam kuvet tertutup, ukur serapan pada panjang

gelombang 550 nm. Setiap pengukuran harus dikoreksi terhadap blanko.

Pada pembacaan kuantitatif untuk warna terlalu pekat, maka dapat

dilakukan pengenceran dengan menggunakan larutan penyerap. Serapan

yang diukur dikalikan dengan factor pengenceran.

c. Perhitungan

Perhitungan konsentrasi larutan standar nitrit:

NaNO2 ( g/mL) =

Keterangan :

a : berat NaNO2

b : Volume laruatan standar nitrit yang diambil untuk kurva kalibrasi

Volume sampel udara yang diambil

Volume sampel uji udara yang di ambil di koreksi pada kondisi normal (25 C,

760 mmHg ) dengan menggunakan rumus :

Keterangan :

V : volume udara yang dihisap

F1 : laju alir awal (L/menit)

34

F2 : laju alir akhir (L/menit)

t : durasi pengambilan sampel (menit)

Pa : tekanan udara rata-rata selama pengambilan sampel (mmHg)

Ta : temperature rata-rata selama pengambilan sampel (K)

298 : temperature pada kondisi normal 25oC (K)

760 : tekanan udara pada kondisi normal 1 atm (mmHg)

Konsentrasi NO2 di udara ambient

Konsentrasi NO2 dalam sampel uji untuk pengambilan sampel uji selama 1

jam dapat dihitung dengan rumus :

C =

Keterangan:

C : konsentrasi NO2 di udara (µg/Nm)

a : jumlah NO2 dari sampel uji dengan melihat kurva kalibrasi (µg)

V : Volume udara pada kondisi normal (L)

1000 : konversi liter (L) ke m3

5. Penetapan SO2 Dalam Udara Dengan Metode Pararosanilin.

1. Pembuatan larutan

a. Larutan induk Natrium metabisulfit

Dilarutkan 0.03 gram Na2S2O3 dengan air suling dalam labu ukur 50 mL

sampai batas tera, lalu dihomogenkan. Air suling yang digunakan sudah

dididihkan.

b. Larutan standar natrium metabisulfit

Dimasukkan 2 mL larutan induk sulfit ke dalam labu ukur 100 mL,

diencerkan sampai batas tera dengan larutan penyerap lalu dihomogenkan.

c. Larutan Pararosanilin hidroklorida (C19H17N3.HCl) 0.2%

35

Dilarutkan sebanyak 0.2 gram Pararosanilin dalam 6 mL HCl pekat dan

ditepatkan 100 mL dengan air suling. Larutan disimpan dan didiamkan

selama 1-2 hari kemudian disaring. Sebanyak 4 mL filtrat ditambahkan 6

mL HCl pekat dan ditepatkan hingga 100 mL dengan air suling.

Catatan. Simpan dalam botol gelap dan stabil selama 9 bulan.

d. Larutan indikator kanji

Ditimbang 0.4 gram kanji dan 0.002 gram HgI2 dilarutkan dengan air

mendidih sampai volume 250 mL lalu didinginkan dan dipindahkan

kedalam botol pereaksi.

e. Larutan Formaldehida (HCHO) 0.2%

Sebanyak 0.135 mL Formaldehida 37% diencerkan menjadi 25 mL dengan

air suling.

Catatan. Larutan ini disiapkan pada saat akan digunakan.

f. Larutan Asam Sulfanilat 0.6%

Sebanyak 0.6 gram dilarutkan dalam 100 mL air suling.

g. Larutan Iodin 0.1 N

Dilarutkan 10 gram KI dalam 20 mL aquades + 3 gram resublimed Iodine

(I2). Didiamkan selama semalaman dan diencerkan sampai 250 mL.

Didiamkan dalam botol coklat.

2. Standardisasi larutan Stok MBS

Dipipet 10 mL larutan stok MBS kedalam elrlenmeyer 100 mL dan

ditambahkan 10 mL air suling dan 1 mL indikator kanji. Kemudian

dititrasi dengan larutan. standar Iodin 0.025 N hingga timbul warna biru.

Dihitung konsentrasi (N) larutan stok MBS yang setara dengan (32 x N

MBS x 1000) μg SO2/mL.

3. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Alat spektrofotometer dioptimalkan sesuai petunjuk penggunaan alat. Lalu

dimasukkan larutan standar Na2S2O5 pada langkah/point 3 masing-masing

0,0; 1,0; 2,0; 3,0 dan 4,0 mL kedalam labu ukur 25 mL dengan pipet

36

volum atau buret mikro. Ditambahkan larutan penyerap sampai 10 mL.

kemudian ditambahkan 1 mL larutan asam sulfanilat 0.6%, tunggu sampai

10 menit. Setelah itu tambahkan 2 mL larutan formaldehida 0.2% dan

larutan pararosanilin sebanyak 2 mL. Ditepatkan dengan air suling sampai

25 mL, lalu dihomogenkan dan ditunggu sampai 30-60 menit.

Untuk larutan blanko, 20 mL larutan TCM dalam labu ukur 25 mL

ditambah dengan 1 mL larutan asam sulfanilat 0.6%, ditunggu sampai 10

menit. Setelah itu ditambahkan 2 mL larutan formaldehida 0.2% dan

larutan pararosanilin sebanyak 2 mL. Diukur serapan masing-masing

larutan standar dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.

Dibuat kurva kalibrasi antara serapan dengan jumlah SO2 (μg).

4. Pengukuran Sampel

Dipindahkan sampel ke dalam labu ukur 25 mL. Ditambahkan masing-

masing 1 mL larutan asam sulfanilat 0.6%, ditungu sampai 10 menit.

Ditambahkan 2 mL larutan formaldehida 0.2% dan larutan pararosanilin

sebanyak 2 mL, lalu ditepatkan hingga batas tera dengan larutan TCM.

Sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.

6. Penetapan kadar NH3 dalam udara dengan metode Indofenol.

a. Pembuatan kurva kalibrasi

Dibuat deret standard dengan kondentrasi 0, 2, 4, 8, dan 10 μg/ mL dalam labu

ukur 25 mL. Dipipet sebanyak 4 mL dari setiap deret standard dalam test tube,

lalu disimpan dalam water bath selama 1 jam dengan temperatur 30oC.

Kemudian ditambahkan masing-masing 2 mL pereaksi A dan 2 mL pereaksi

B. Setelah itu dihomogenkan hingga terbentuk warna biru dan diukur

menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 640 nm.

Lalu dibuatlah kurva kalibrsi dari hasil absorban yang terukur.

37

b. Pengukuran Sampel

Dipipet 4 mL sampel ke dalam test tube, kemudian disimpan dalam water bath

selama 1 jam dengan temperatur 30oC. Lalu ditambahkan pada test tube

tersebut 2 mL pereaksi A dan 2 mL pereaksi B. Dan dihomogenkan sampai

terbentuk warna biru dan diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis

dengan panjang gelombang 640 nm.

38

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengambilan sampel udara di halte UIN Syarif Hidayatullah Jalarta pada

tanggal 25 Oktober 2011 pada pagi dan sore hari dilakukan untuk mengetahui

kadar SO2, NO2, NH3, dan total pertikulat debu pada udara ambient. Disamping

itu dibutuhkan data pendukung untuk dapat membantu dalam perhitungan, seperti

suhu, tekanan udara, laju alir udara, lamanya sampling, kebisingan, arah dan

kecepatan angin, kelembapan udra, serta jumlah kendaraan. Didapat datanya

sebagai berikut:

Data Analisis Lapangan Sampling Udara

Hari/Tanggal : Selasa, 25 Oktober 2011

Lokasi : Halte UIN Jakarta

Petugas Sampling : Mahasiswa Kimia 2009

Waktu Sampling : 08.00-09.00 WIB

Tabel 8. Data analisa lapangan sampling udara pada pagi hari

No. Paramet

er

Vol.

Absorber

(ml)

Flowrate

(l/menit)

Temperature

(°K)

Tekanan Udara

(mmHg)

Time

Sampling

(menit) awal akhir awal akhir

1 SOx 10 10 306 307 738 739,2 60

2 NOx 10 10 306 307 738 739,2 60

3 NH3 10 10 306 307 738 739,2 60

4 Total

partikula

t

10 10 306 307 738 739,2 60

39

Waktu Sampling : 15.30 – 16.00

Tabel 9. Data analisa lapangan sampling udara pada sore hari

No. Paramet

er

Vol.

Absorber

(ml)

Flowrate

(l/menit)

Temperature

(°K)

Tekanan Udara

(mmHg)

Time

Sampling

(menit) awal akhir awal akhir

1 SOx 10 10 302 303 738 738 30

2 NOx 10 10 302 303 738 738 30

3 NH3 10 10 302 303 738 738 30

4 Total

partikula

t

10 10 302 303 738 738 30

Suhu merupakan karateristik inherent, dimiliki oleh suatu benda yang

berhubungan dengan panas dan energi. suhu udara akan berubah dengan nyata

selama periode 24 jam. Perubahan suhu pada setiap ketinggian mempunyai

pengaruh yang besar pada pergerakan zat pencemar udara di atmosfer. Dapat

dilihat pada hasil bahwa suhu udara di pagi hari pada awal sampling adalah 306 K

dan pada akhir sampling adalah 307 K sedangkan di sore hari pada awal sampling

adalah 302 K dan pada akhir sampling adalah 303 K.

Tekanan udara rata-rata yang didapat pada pagi hari adalah 738,6 mmHg

dan pada sore hari adalah 738 mmHg. Dimana suhu udara rata-rata dan tekanan

udara rata-rata ini akan digunakan dalam perhitungan volume sample uji udara

yang diserap.

40

Tabel 10. Data Noise (Kebisingan) dan kecepatan Angin pada pagi hari

No Noise No Noise No Noise No Noise No Noise

1 90,8 25 94,6 49 89,7 73 96,2 97 93,3

2 92,9 26 96,9 50 90,3 74 90,7 98 87,9

3 90,2 27 99,1 51 92,6 75 91,0 99 88,8

4 91,1 28 97,9 52 90,0 76 89,3 100 89,7

5 92,0 29 95,0 53 89,2 77 90,2 101 91,4

6 89,8 30 97,4 54 89,8 78 91,1 102 89,9

7 91,0 31 93,5 55 89,1 79 91,0 103 89,0

8 90,8 32 92,8 56 92,5 80 88,9 104 89,1

9 92,5 33 96,4 57 93,8 81 90,4 105 89,1

10 90,9 34 90,3 58 92,6 82 91,2 106 86,0

11 89,9 35 90,3 59 92,2 83 92,0 107 88,9

12 90,5 36 85,9 60 89,7 84 90,2 108 89,3

13 90,3 37 85,0 61 89,6 85 93,4 109 90,0

14 87,1 38 91,9 62 90,1 86 90,4 110 90,6

15 89,6 39 91,4 63 91,2 87 90,1 111 89,7

16 87,9 40 92,3 64 91,4 88 89,5 112 87,6

17 87,9 41 91,1 65 87,9 89 90,3 113 92,5

18 90,1 42 89,3 66 90,3 90 95,8 114 88,0

19 89,2 43 86,3 67 92,3 91 89,1 115 86,7

20 90,2 44 91,0 68 92,3 92 89,4 116 88,2

21 91,3 45 88,8 69 90,9 93 91,9 117 92,3

22 90,1 46 86,8 70 94,1 94 97,4 118 89,5

23 94,2 47 87,5 71 91,1 95 95,5 119 89,4

24 93,7 48 86,0 72 88,9 96 89,4 120 87,2

Total 2174,0 Total 2197,5 Total 2181,6 Total 2194,4 Total 2144,1

Nilai rata-rata kebisingan : 90,76 dB

Nilai minimum kebisingan : 85,0 dB

Nilai maksimum kebisingan : 99,1 dB

Kecepatan angin : 123 m/600 s = 0,205 m/s

41

Tabel 12. Data Noise (Kebisingan) dan kecepatan Angin pada sore hari

No. Noise No. Noise No. Noise No. Noise No. Noise

1 85.6 25 95.5 49 88.3 73 88.0 97 87.4

2 85.9 26 91.3 50 88.3 74 88.3 98 88.7

3 98.8 27 90.4 51 90.4 75 87.9 99 96.0

4 88.8 28 87.6 52 93.6 76 86.9 100 89.2

5 88.5 29 85.1 53 90.1 77 84.0 101 89.3

6 86.2 30 87.3 54 89.0 78 85.7 102 88.6

7 88.2 31 88.3 55 85.3 79 95.4 103 85.3

8 91.6 32 86.6 56 90.6 80 94.8 104 85.7

9 91.8 33 84.9 57 86.7 81 87.9 105 84.3

10 89.0 34 89.4 58 89.1 82 96.9 106 97.3

11 88.1 35 86.9 59 96.7 83 90.5 107 92.6

12 87.4 36 87.0 60 88.4 84 97.3 108 90.8

13 87.3 37 89.0 61 88.4 85 89.9 109 87.7

14 86.0 38 88.2 62 84.9 86 86.5 110 85.1

15 88.4 39 87.7 63 97.6 87 88.2 111 89.5

16 88.4 40 87.1 64 89.8 88 88.1 112 94.7

17 92.4 41 87.9 65 90.0 89 87.8 113 89.3

18 90.2 42 87.7 66 90.8 90 89.9 114 86.9

19 88.5 43 88.9 67 90.4 91 88.6 115 88.4

20 89.5 44 89.0 68 89.1 92 89.7 116 91.2

21 88.3 45 87.3 69 92.2 93 98.3 117 91.9

22 94.6 46 95.2 70 97.8 94 88.0 118 96.7

23 88.4 47 94.2 71 89.1 95 88.4 119 104.6

24 87.4 48 87.5 72 91.1 96 88.1 120 88.6

∑ 2,139.3 ∑ 2,130.0 ∑ 2,167.7 ∑ 1,804.5 ∑ 2,169.8

Nilai rata-rata kebisingan : 89.3 dB

Nilai maksimum : 84 dB

Nilai minimum : 104.6 dB

Kecepatan angin : 255 m/600 s = 0.425 m/s

42

Kebisingan adalah bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan

dalam tingkat dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan

manusia dan kenyamanan lingkungan. Kebisingan memiliki baku mutu tersendiri.

Nilai rata-rata kebisingan yang didapat dari penelitian ini pada pagi hari

adalah 90,76 dB, sedangkan pada sore hari nilai rata-rata kebisingannya lebih

kecil dibandingkan pada pagi hari, yaitu 89.3 dB. Nilai kebisingan ini melebihi

standar baku mutu yang ditetapkan oleh KepMenLH No. 48 tahun 1996 yaitu 60

dB untuk fasilitas umum . Nilai-nilai ini juga dipengaruhi oleh jumlah kendaraan

yang melintasi jalan. Berikut datanya :

Tabel 13. Data jumlah kendaraan pada pagi hari

Jenis kendaraan Mobil

pribadi

Angkutan

umum

Truk Motor

Jumlah (buah) 1064 703 128 7961

Tabel 14. Data jumlah kendaraan pada sore hari

Jenis kendaraan Mobil

pribadi

Angkutan

umum

Truk Motor

Jumlah (buah) 504 261 90 3299

Angin adalah udara bergerak. Dari penelitian didapat pula nilai rata-rata

kecepatan angin pada pagi dan sore hari, yaitu 123 m/600 s = 0,205 m/s dan 255

m/600 s = 0.425 m/s. Akibat pergerakan udara maka akan terjadi suatu proses

penyebaran yang dapat mengakibatkan pengenceran dari bahan pencemar udara,

sehingga kadar suatu pencemar pada pagi dan sore hari berbeda.

Penentuan total partikulat / kadar debu udara dilakukan dengan metode

gravimetric. Filter smaple dan filter blanko ditimbang dengan timbangan analitik

dan didapat hasilnya adalah sebagai berikut :

43

Tabel 15. Hasil penimbangan filter blanko dan filter sampel pagi hari

NO Sample Ulangan Bobot (gram ) Bobot rata-

rata (g)

1 Filter blanko awal (B1) 1 0,780 0,780

2 0,780

3 0,780

2 Filter sampel awal

(W1)

1 0,785 0,7853

2 0,786

3 0,785

3 Filter blanko akhir (B2) 1 0,780 0,780

2 0,780

3 0,780

4 Filter sampel akhir

(W2)

1 0,790 0,790

2 0,790

3 0,790

Dihitung volume sampel uji udara yang diserap :

V =

= 566,93 L

44

Kadar debu totalnya adalah :

C (g/L) = ( )–( )

=

= 8,29.10-6 g/L

C (mg/m3) = 8,29.10-3 mg/m3

Tabel 16. Hasil penimbangan filter blanko dan filter sampel sore hari

NO Sample Ulangan Bobot (gram ) Bobot rata-

rata (g)

1 Filter blanko awal (B1) 1 0.810 0.803

2 0.800

3 0.800

2 Filter sampel awal

(W1)

1 0.810 0.803

2 0.800

3 0.800

3 Filter blanko akhir (B2) 1 0.800 0.800

2 0.800

3 0.800

4 Filter sampel akhir

(W2)

1 0.815 0.816

2 0.817

3 0.817

45

Dihitung volume sampel uji udara yang diserap :

⁄ ⁄

L

Kadar debu totalnya adalah :

[( ) ( )]

g/L

mg/m3

Dari nilai tersebut dapat dikatakan bahwa konsentrasi total partikulat debu

yang tersaring dalam filter adalah lebih banyak pada sore hari, yaitu sebesar

mg/m3, sedangkan pada pagi hari hanya sebesar 8,29 x 10

-3 mg/m

3.

Nilai tersebut juga dipengaruhi oleh perbedaan pengambilan sample udara, yaitu

pada pagi hari selama 60 menit sedangkan pada sore hari selama 30 menit.

Sehingga data tersebut tidak dapat dibandingkan secara langsung. Berdasarkan

Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999, baku mutu debu dalam waktu

pengukuran 1 jam adalah 90 μg / Nm3.

Penyerapan NO2, SO2 dan NH3 pada udara ambient dibantu dengan larutan

penyerap atau yang biasa disebut dengan absorber. Untuk setiap senyaa yang akan

diukur, memiliki absorber yang berbeda.

Absorber untuk NO2 adalah larutan NEDA yang dicampur dengan larutan

sehingga membentuk larutan Griess Saltzman. Dimana gas nitrogen ini diserap

46

membentuk suatu senyawa azo dye berwarna merah muda yang stabil dalam 15

menit. Berikut reaksinya :

Gambar 1. Reaksi Absorber NO2

Ditentukan konsentrasinya dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang

gelombang 550 nm. Sebelumnya dibuat kurva kalibrasinya :

Gambar 2. Kurva kalibrasi NO2

47

Sehingga di dapat jumlah NO2 dari smapel uji, yaitu :

Tabel 17. Jumlah NO2 dalam sampel

Dari hasil ini kita dapat menghitung konsentrasinya, yaitu :

C =

= 0,64 µg/Nm3 untuk pagi hari

C =

= -0.78 µg/Nm3 untuk sore hari

Menurut peraturan pemerintah nomor 41 tahun 1999 mengenai

pengendalian pencemaran udara, kadar yang dibolehkan untuk NO2 dalam udara

ambient adalah 900 µg/Nm3 yang pengambilan sampel udaranya dalam waktu 1

jam. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian kadar NO2 dalam udara masih

dibawah baku mutu atas masih diperbolehkan. Jika perbandingan antara kadar

NO2 di pagi dan sore gari, maka pada sore hari didapat nilai -0.78 µg/Nm3 yang

berarti sangat minim dibandingkan pada pagi hari 0,64 µg/Nm3.

Penentuan SO2 atau gas sulfur dioksida dalam udra ambient digunakan

metode Pararosanilin dengan menggunakan absorber TCM (Tetrakloromerkurat).

Reaksinya adalah :

HgCl42-

+ SO2 + H2O → HgCl2SO32-

+ 2H+ + 2Cl

-

HCHO + SO2 + H2O → HOCH2SO3H

48

Pengukuran sampel dilakukan dengan menambahkan asam sulfanilic dan

formaldehid ke dalam suatu senyawa diklorosulfanatomerkurat maka akan

terbentuk suatu senyawa pararosanilin metal sulfonat yang berwarna ungu.

Reaksinya adalah :

Gambar 3. Reaksi sampel pada metode Pararosanilin

Sampel diukur dengan spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang

550 nm. Berikut hasil kurva kalibrasinya :

Gambar 4. Kurva Kalibrasi SO2

49

serta didapat nilai jumlah SO2 dari sampel uji, yaitu :

Tabel 18. Jumlah SO2 dalam sampel

Didapat konsentrasinya sebagai berikut :

C =

= 1.86 µg/Nm3 untuk pagi hari

C =

= -8.41 µg/Nm3 untuk sore hari

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 kadar SO2 yang

diperbolehkan dalam waktu pengukuran 1 jam adalah 900 μg / Nm3. Dari hasil

penelitian ini kadar SO2 pada pagi hari, yaitu 1.86 µg/Nm3, masih dalam kadar

yang diperbolehkan, sedangkan pada sore hari kadarnya menunjukkan hasil yang

negative, -8.41 µg/Nm3 yang artinya terlalu kecil sehingga tidak dapat diukur.

Penentuan kadar gas amoniak (NH3) dalam udara ambient

menggunakan metode Indofenol. Dimana amoniak dari udara ambien yang telah

dijerap oleh larutan penjerap asam sulfat, akan membentuk amonium sulfat.

Reaksinya sebagai berikut :

NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Kemudian direaksikan dengan fenol dan natrium hipoklorit dalam suasana basa

dengan katalis natrium nitroprussida, akan membentuk senyawa komplek

indofenol yang berwarna biru. Reaksinya adalah :

50

Gambar 5. Reaksi sampel pada metode Indofenol

Intensitas warna biru yang terbentuk diukur dengan menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm dengan kisaran konsentrasi

20μg/Nm3 sampai 700 μg/Nm

3 (0,025 ppm sampai 1 ppm). Berikut kurva

kalibrasinya :

Gambar 6. Kurva Kalibrasi NH3

51

10003

V

aC

10003

V

aC

sehingga didapat jumlah NH3 dari sampel ujinya :

Tabel 19. Jumlah NH3 dalam sampel

Dihitung nilai konsentrasinya adalah:

= - 0.44 µg/ Nm3 untuk pagi hari

= 0.31 µg/ Nm3 untuk sore hari

Dari hasil konsentrasi yang didapat, bahwa pada pagi hari didapat nilai

yang negatif yang berarti nilai terlalu kecil. Hal ini dapat dilihat juga dari

intensitas warna biru yang dihasilkan. Pada sampel ini warna biru yang terbentuk

adalah biru bening. Sedangkan pada sore hari didapat niali konsentrasi untuk gas

amoniak adalah 0.31 µg/ Nm3. Pada Peraturan Pemerintah No.41 tahun 1999

kadar pencemar NH3 tidak dicantumkan.

52

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil analisis uji kadar SO2, uji kadar NO2 dan uji kadar NH3 serta

total partikulat/debu, dapat disimpulkan bahwa udara ambient di sekitar halte

kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta masih dalam batas yang diperbolehkan.

Hal ini dikarenakan nilai dan kadar masing-masing parameter uji berada di

ambang batas baku mutu yang diperbolehkan oleh pemerintah, berdasarkan

Peraturan Pemerinta No.41 Tahun 1999.

B. Saran

1. Pengambilan sampel uji lebih baik dilakukan sesuai dengan prosedur, untuk

menghindarkan kontaminasi terhadap sampel.

2. Pembuatan larutan standard dilakukan dengan lebih akurat untuk mendapatkan

kurva kalibrasi yang baik.

3. Instrumen yang digunakan untuk analisis sebaiknya sudah dikalibrasi terlebih

dahulu sehingga diperoleh data dengan presisi dan keakuratan yang tinggi.

53

DAFTAR PUSTAKA

Peraturan Pemerintah RI Nomor 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian

Pencemaran Udara.

Etyn Yunita, Nita Rosita. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Lingkungan. Jakarta:

UIN.

http://id.wikipedia.org/wiki/Amonia

http://environmentalchemistry.wordpress.com/2010/12/05/analisa-so2-dengan-

metode-pararosanilin/

http://ejurnal.bppt.go.id/

www.scribd.com/doc/58430930/Laporan-Tahunan-2009

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbah-

industri/pencemaran-udara-ambien/

http://oonggaboong.wordpress.com/2011/09/02/air-sampler-impinger/

http://www.scribd.com/doc/45773275/Proposal-Pencemud-Gita

http://www.scribd.com/doc/47765816/LAPORAN-PENGUKURAN-GAS-Isi