KOMPARASI METODE TITRIMETRI DENGAN …repository.setiabudi.ac.id/71/2/Karya Tulis Ilmiah.pdf · Dalam penulisan Karya Tulis Ilmiah ini tentunya penulis tidak lepas dari keterbatasan

KOMPARASI METODE TITRIMETRI DENGAN SPEKTROFOTOMETRI UV-Vis

PADA ANALISIS CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) OUTPUT IPAL

DOMESTIK BERDASARKAN LINIERITAS, AKURASI, DAN PRESISI

KARYA TULIS ILMIAH

Oleh :

IDA LESTARI

27141137F

PROGRAM STUDI D-III ANALIS KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SETIA BUDI

SURAKARTA

2017

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Karya Tulis Ilmiah :




Oleh :

IDA LESTARI

27141137F

Telah Disetujui Pembimbing

Pada Tanggal 20 Juni 2017

Pembimbing

Dr. Dra. Peni Pujiastuti, M.Si.

NIS.: 01.87.007

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Proposal Karya Tulis Ilmiah :




Oleh :

IDA LESTARI

27141137F

Telah Disetujui oleh Tim Penguji

Pada Tanggal ...........................

Nama Tanda Tangan

Penguji I : Ir. Petrus Darmawan, S.T., M.T.

Penguji II : Drs. Suseno, M.Si.

Penguji III : Dr. Dra. Peni Pujiastuti, M.Si.

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi

Universitas Setia Budi D-III Analis Kimia

Ir. Petrus Darmawan, S.T., M.T. Ir. Argoto Mahayana, S.T., M.T.

NIS. 01.99.038 NIS. 01.99.039

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Bismillahhirrohmanirrohim

Dengan rahmat Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang

Dengan ini saya persembahkan Karya Tulis Ilmiah ini untuk :

1. Ayah Ibu tercinta, motivator terbesar dalam hidupku yang tidak pernah

jemu mendoakan dan menyayangiku, atas semua pengorbanan dan

kesabaran sampai kini. Tak pernah cukup ku membalas cinta ayah ibu

padaku.

2. Adikku Syifa Sari Dewi yang senantiasa memberikan dukungan,

semangat, senyum dan doanya untuk keberhasilan ini.

3. Semua teman-teman D-III Analis Kimia Angkatan 2014 (Rahayu, Risca,

Afif, Arief, Ida, Puput, Setyo dan Karlin) yang selalu memberikan

semangat, motivasi, dan dukungannya selama tiga tahun ini.

4. Semua teman-teman dan sahabat-sahabatku, tanpa semangat, dukungan,

bantuan, dan doa kalian semua tak kan mungkin aku sampai disini,

terimakasih untuk canda tawa, tangis, dan perjuangan yang kita lewati

bersama dan terimakasih untuk kenangan indah yang telah terukir selama

ini.

5. Almamaterku tercinta, progdi D-III Analis Kimia, Universitas Setia Budi

Surakarta.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Tulis

Ilmiah dengan judul “Komparasi Metode Titrimetri dengan Spektrofotometri

UV-Vis pada Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) Output IPAL

Domestik Berdasarkan Linieritas, Akurasi, dan Presisi”.

Adapun penulisan Karya Tulis Ilmiah ini untuk melengkapi tugas serta

memenuhi syarat guna mencapai gelar Ahli Madya Analis Kimia, Universitas

Setia Budi, Surakarta. Dalam menyusun Karya Tulis Ilmiah ini penulis telah

banyak mendapatkan bantuan, saran dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka

pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Djoni Tarigan, MBA., selaku Rektor Universitas Setia Budi Surakarta.

2. Ir. Petrus Darmawan, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Setia Budi Surakarta.

3. Ir. Argoto Mahayana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi D-III Analis

Kimia Universitas Setia Budi Surakarta.

4. Dr. Dra. Peni Pujiastuti, M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah

membimbing, memberi saran dan arahan sehingga Karya Tulis Ilmiah ini

dapat terselesaikan dengan baik.

5. Kedua orang tua dan adik yang selalu memberikan doa serta dukungan

moral maupun material.

6. Teman-teman D-III Analis Kimia tahun angkatan 2014 yang selalu

menyemangati satu sama lain dan memberikan banyak bantuan selama ini.

7. Sahabat-sahabatku dan semua teman-teman yang tak mungkin penulis

sebutkan satu-persatu, yang selalu memberikan doa dan dukungan.

vi

Dalam penulisan Karya Tulis Ilmiah ini tentunya penulis tidak lepas dari

keterbatasan ilmu dan pengetahuan, penulis menyadari bahwa Karya Tulis Ilmiah

ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan

saran dan kritik yang membangun untuk kesempurnaan Karya Tulis Ilmiah ini.

Semoga Karya Tulis Ilmiah ini dapat berguna dan bermanfaat bagi penyusun dan

pembaca sekalian.

Surakarta, Juli 2017

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN DEPAN ............................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................... iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................. v

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL.................................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xi

INTISARI ............................................................................................................. xii

BAB I PENDAHULUAN ......................................... Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang Masalah .............................. Error! Bookmark not defined.

1.2 Rumusan Masalah dan Pembatasan MasalahError! Bookmark not defined.

1.3 Tujuan Penelitian ......................................... Error! Bookmark not defined.

1.4 Manfaat Penelitian ....................................... Error! Bookmark not defined.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................ Error! Bookmark not defined.

2.1 Validasi Metode Uji ...................................... Error! Bookmark not defined.

2.1.1 Linieritas ................................................ Error! Bookmark not defined.

2.1.2 Akurasi .................................................. Error! Bookmark not defined.

2.1.3 Presisi ................................................... Error! Bookmark not defined.

2.2 COD (Chemical Oxygen Demand) ............... Error! Bookmark not defined.

2.3 Metode Analisis COD ................................... Error! Bookmark not defined.

2.3.1 Metode Titrimetri ................................... Error! Bookmark not defined.

2.3.2 Metode Spektrofotometri ....................... Error! Bookmark not defined.

2.4 IPAL Domestik Kedung Tungkul Mojosongo SurakartaError! Bookmark not defined.

BAB III METODE PENELITIAN ............................. Error! Bookmark not defined.

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ..................... Error! Bookmark not defined.

3.2 Bahan Penelitian ......................................... Error! Bookmark not defined.

3.3 Alat Penelitian ............................................. Error! Bookmark not defined.

3.4 Cara Penelitian ........................................... Error! Bookmark not defined.

3.4.1 Penentuan titik sampling (SNI 6989.59:2008)Error! Bookmark not

defined.

viii

3.4.2 Prosedur pengambilan sampel .............. Error! Bookmark not defined.

3.4.3 Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) secara Titrimetri (SNI

6989.73:2009) ................................................ Error! Bookmark not defined.

3.4.4 Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) secara Spektrofotometri

(SNI 6989.2:2009) .......................................... Error! Bookmark not defined.

3.4.5 Validasi Metode Uji (Harmita, 2004) ...... Error! Bookmark not defined.

3.5 Analisis Data ............................................................................................. 17

3.5.1 Analisis nilai COD (SNI 6989.73:2009) menggunakan metode titrimetri

.................................................................................................................... 17

3.5.2 Analisis kadar COD (SNI 6989.2:2009) menggunakan metode

spektrofotometri ............................................. Error! Bookmark not defined.

3.5.3 Analisis akurasi dan presisi untuk mengetahui validasi metode titrimetri

dan spektrofotometri ...................................... Error! Bookmark not defined.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................... Error! Bookmark not defined.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 28

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... P-1

LAMPIRAN ........................................................................................................ L-1

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Nilai persen recovery berdasarkan nilai konsentrasi sampel .................. 6

Tabel 2. Tingkat presisi berdasarkan konsentrasi analit ....................................... 7

Tabel 3. Hasil Uji Linieritas ................................................................................. 23

Tabel 4. Linieritas Metode Titrimetri ................................................................... 24

Tabel 5. Linieritas Metode Spektrofotometri ....................................................... 25

Tabel 6. Hasil Uji Recovery ................................................................................ 26

Tabel 7. Hasil Uji Repeatability .......................................................................... 27

Tabel 8. Data Hasil penentuan Angka COD Sampel .......................................... 27

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kurva Linieritas Metode Titrimetri ..................................................... 24

Gambar 2. Kurva Linieritas Metode Spektrofotometri ........................................ 25

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Data untuk Metode Titrimetri .................................... L-1

Lampiran 2. Perhitungan Data untuk Metode Spektrofotometri ...................... L-10

Lampiran 3. Hasil Perhitungan T-test ............................................................. L-20

Lampiran 4. Gambar Proses Penelitian .......................................................... L-21

xii

INTISARI

Lestari, I. 2017. Komparasi Metode Titrimetri dengan Spektrofotometri UV-Vis pada Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) Output IPAL Domestik Berdasarkan Linieritas, Akurasi, dan Presisi. Karya Tulis Ilmiah, Program Studi D-III Analis Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Setia Budi Surakarta. Pembimbing : Dr. Dra. Peni Pujiastuti, M.Si.

Metode dari suatu pengujian harus dilakukan evaluasi dan pengujian untuk memastikan bahwa metode tersebut mampu menghasilkan data yang valid. Sehingga validasi perlu dilakukan sebagai kontrol kualitas Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai dan perbandingan dari nilai linieritas, akurasi, dan presisi metode titrimetri dan spektrofotometri pada analisis COD. Penentuan nilai COD untuk metode titrimetri dilakukan dengan titrasi redoks menggunakan larutan Ferro Amonium Sulfat (FAS). Sedangkan metode spektrofotometri dilakukan dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang 420 nm.

Diperoleh hasil penelitian nilai regresi linier untuk metode titrimetri sebesar 0,9989, sedangkan metode spektrofotometri sebesar 0,9991. Hasil analisis akurasi untuk metode titrimetri diperoleh nilai sebesar 111,48%, sedangkan untuk metode spektrofotometri sebesar 103,11%. Hasil analisis presisi untuk metode titrimetri diperoleh nilai sebesar 1,77%, sedangkan untuk metode spektrofotometri sebesar 1,55%. Dari validasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa metode spektrofotometri memiliki nilai regresi linier, akurasi dan presisi yang lebih baik dari pada metode titrimetri. Sedangkan berdasarkan perbandingan hasil validasi secara statistik dengan T-test menunjukkan tidak ada perbedaan data yang signifikan antara metode titrimetri dan metode spektrofotometri. Kata Kunci : COD, Titrimetri, Spektrofotometri, Linieritas, Akurasi, Presisi.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Suatu metode yang digunakan dalam pengujian harus dilakukan evaluasi dan

diuji untuk memastikan bahwa metode tersebut mampu menghasilkan data yang

valid dan sesuai dengan tujuan pengujian. Validasi digunakan sebagai kontrol

kualitas, yang dapat memberikan jaminan bahwa pengukuran dan hasil yang

diperoleh dapat diandalkan (Riyanto, 2014).

Sesuai dengan yang tercantum di dalam setiap prosedur dari Standar

Nasional Indonesia (SNI), bahwa suatu metode dalam setiap pengujian

mencantumkan jaminan mutu dan pengendalian mutu. Validasi metode

merupakan salah satu upaya pengendalian mutu. Upaya pengendalian mutu

diantaranya perhitungan linieritas, kontrol akurasi dan presisi. Linieritas metode

ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasi regresi linier, misalnya untuk Chemical

Oxygen Demand (COD) sebesar > 0,995. Akurasi dihitung sebagai persen

recovery, dengan rentang kesalahan yang dapat diterima misalnya untuk COD

sebesar 85 – 115 % (SNI 6989.2:2009). Sedangkan presisi dihitung sebagai

koefisien variasi atau Relative Standard Deviation (RSD) dengan nilai yang dapat

diterima < 2%.

COD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi secara

kimia bahan organik di dalam air. COD dapat dianalisis dengan menggunakan

metode titrimetri dan metode spektrofotometri. Metode titrimetri merupakan

metode analisis klasik, didasarkan pada interaksi antara materi dan materi,

sedangkan metode spektrofotometri merupakan metode instrumental, didasarkan

2

pada interaksi antara energi dan materi. Cara-cara klasik mempunyai ketelitian

besar (accurate). Banyak cara instrumen lebih bersifat cepat dan peka daripada

tepat, lagi pula untuk kalibrasi dilakukan dengan cara-cara klasik (Harjadi,1986),

sehingga diperlukan adanya komparasi metode dan validasi sebagai kontrol

akurasi maupun presisi.

COD merupakan salah satu parameter penting dalam kontrol kualitas efluen

yang terdapat dalam pengolahan air limbah (Guoqing Wu, 2011). Semakin tinggi

nilai COD menunjukkan semakin tinggi pula kadar polutan dalam air. Limbah

domestik merupakan salah satu sumber pencemar terbesar bagi perairan.

Tingginya kandungan bahan organik dalam air limbah domestik meningkatkan

pencemaran pada badan air penerima (Waluya, 2001). Di dalam Peraturan

Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 10 tahun 2004 tentang baku mutu air

limbah, disebutkan bahwa untuk baku mutu air limbah domestik terdapat

parameter COD yang harus dianalisis untuk setiap limbah domestik yang

dikeluarkan. Oleh karena itu penulis memilih judul “Komparasi Metode

Titrimetri dengan Spektrofotometri UV-Vis pada Analisis Chemical Oxygen

Demand (COD) Output IPAL Domestik Berdasarkan Linieritas, Akurasi, dan

Presisi”.

1.2 Rumusan Masalah dan Pembatasan Masalah

1.2.1 Rumusan masalah penelitian ini adalah :

a. Bagaimana nilai linieritas, akurasi, dan presisi dari metode titrimetri (SNI

6989.73:2009) dan metode spektrofotometri (SNI 6989.2:2009) pada

penentuan COD sampel output IPAL Domestik Kedung Tungkul

Mojosongo Surakarta?

3

b. Bagaimana perbandingan nilai linieritas, akurasi, dan presisi antara

metode titrimetri dengan spektrofotometri pada penentuan COD sampel

output IPAL Domestik Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta?

1.2.2 Pembatasan Masalah

Agar penelitian ini lebih fokus dan mendalam maka penulis membatasi

sampel yang digunakan berasal dari Output IPAL Domestik Kedung Tungkul

Mojosongo Surakarta, karena IPAL tersebut merupakan instalasi pengolahan

limbah domestik, dimana COD akan menjadi parameter yang penting dalam

mengontrol kualitas efluennya.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

a. Menganalisis nilai linieritas, akurasi, dan presisi dari metode titrimetri (SNI

6989.73:2009) dan metode spektrofotometri (SNI 6989.2:2009) pada

penentuan COD sampel output IPAL Domestik Kedung Tungkul

Mojosongo Surakarta.

b. Menganalisis perbandingan nilai linieritas, akurasi, dan presisi antara

metode titrimetri dengan spektrofotometri pada penentuan COD sampel

output IPAL Domestik Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

a. Bagi ilmu pengetahuan, sebagai hasil karya tulis ilmiah yang dapat

berguna bagi pengembangan kajian dan penelitian lebih lanjut oleh pihak-

pihak yang berkepentingan.

4

b. Bagi masyarakat khususnya sekitar IPAL Domestik Kedung Tungkul

Mojosongo Surakarta, sebagai bahan informasi kandungan zat organik

dalam air yang berasal dari output IPAL tersebut.

c. Bagi peneliti, meningkatkan kemampuan dan pengetahuan mengenai

perbandingan validasi metode uji.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Validasi Metode Uji

Validasi adalah suatu proses yang menunjukkan bahwa prosedur

laboratorium dapat diandalkan dan digunakan kembali oleh personil dalam

melakukan tes di laboratorium (Harmita, 2004). Dalam ISO 17025, disebutkan

bahwa validasi merupakan konfirmasi dengan pemeriksaan dan penyediaan

bukti obyektif bahwa persyaratan tertentu untuk penggunaan yang dimaksudkan

tertentu telah terpenuhi.

Metode yang digunakan di laboratorium kimia analitik harus dievaluasi dan

diuji untuk memastikan bahwa metode tersebut mampu menghasilkan data yang

valid dan sesuai dengan tujuan pengujian, maka metode tersebut harus

divalidasi. Validasi metode sangat diperlukan karena beberapa alasan yaitu

validasi metode merupakan elemen penting dari kontrol kualitas, validasi

membantu memberikan jaminan bahwa pengukuran akan dapat diandalkan

(Riyanto, 2014).

2.1.1 Linieritas

Linieritas adalah kemampuan suatu metode analisis untuk mendapatkan

hasil yang proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel pada kisaran

yang ada (Wenclawiak, 2010). Linieritas suatu metode dianalisis melalui

persamaan garis lurus dengan metode kuadrat terkecil antara hasil analisis

terhadap konsentrasi analit. Uji linieritas dilakukan dengan suatu seri larutan

standar yang terdiri dari minimal empat konsentrasi yang berbeda dengan

rentang 50 – 150 % dari kadar analit dalam sampel (Riyanto, 2014).

6

2.1.2 Akurasi

Akurasi adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analis

dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen

perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan (Harmita, 2004). Akurasi

dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu metode simulasi dan metode adisi.

Dalam metode simulasi, digunakan sejumlah analit biasanya berupa senyawa

pembanding kimia CRM/Certified Refference Material. Sedangkan untuk metode

adisi (penambahan baku), sampel dianalisis lalu sejumlah tertentu analit yang

diperiksa ditambahkan ke dalam sampel, dicampur dan dianalisis lagi. Selisih

keduanya dibandingkan dengan kadar yang sebenarnya. Penentuan akurasi

dilakukan dengan menganalisis larutan standar sebanyak 3 kali dengan 3

konsentrasi yang berbeda. Kemudian dilakukan uji bias (test error) menggunakan

uji t (Nurhadi, 2012).

Rentang kesalahan yang diijinkan pada setiap konsentrasi analit pada

matriks dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Nilai persen recovery berdasarkan nilai konsentrasi sampel

Analit pada matriks sampel Recovery yang diterima (%)

10 < A < 100 (%)

1 < A < 10 (%)

0,1 < A < 1 (%)

0,001 < A < 0,1 (%)

100 ppb < A < 1 ppm

10 ppb < A < 100 ppb

1 ppb < A < 10 ppb

98 – 102

97 – 103

95 – 105

90 – 107

80 – 110

60 – 115

40 – 120

Sumber : Harmita (2004)

7

2.1.3 Presisi

Presisi atau precision adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian

antara hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata

jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel yang diambil dari

campuran yang homogen (Harmita, 2004). Presisi diukur sebagai simpangan

baku relatif (RSD) (koefisien variasi). Presisi dapat dinyatakan sebagai

repeatability (keterulangan) atau reproducibility (ketertiruan).

Repeatability adalah keseksamaan metode jika dilakukan berulang kali oleh

analis yang sama pada kondisi sama dan dalam interval waktu yang pendek.

Keterulangan diukur terhadap 6 jenis sampel dengan konsentrasi sama (100 %

dari konsentrasi aktual) atau 3 jenis sampel dengan konsentrasi 80, 100, 120 %

dari konsentrasi aktual yang ditetapkan masing-masing tiga kali (triplikasi) (ICH,

1994). Menurut American Pre-veterinary Medical Assosiation (APVMA) (2004)

tingkat presisi yang sebaiknya dipenuhi berdasarkan konsentrasi analit yang

dianalisis dapat dilihat dalam Tabel 2.

Tabel 2. Tingkat presisi berdasarkan konsentrasi analit

Jumlah komponen terukur dalam sampel

(x)

Tingkat presisi (y)

x > 10,00 %

1,00 % < x < 10,00 %

0,10 % < x < 1,00 %

x < 0,10 %

y < 2 %

y < 2 %

y < 10 %

y < 20 %

Sumber : APVMA (2004)

2.2 COD (Chemical Oxygen Demand)

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang diperlukan

agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi

kimia. Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh kalium dikromat

8

(K2Cr2O7) digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Oksidasi

terhadap bahan buangan organik akan mengikuti reaksi berikut ini :

C, H, O, N, S, P + Cr2O72- + H+ COx, NOx, SOx, POx + H2O + Cr3+

Zat organik (warna kuning) (warna hijau)

Reaksi tersebut perlu pemanasan dan juga penambahan katalisator perak

sulfat (Ag2SO4) untuk mempercepat reaksi. Dengan menggunakan COD reaktor,

maka zat organik yang bersifat volatil tidak akan lenyap ke luar. Apabila dalam

bahan buangan organik diperkirakan ada unsur chlorida yang dapat

mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan

gangguan tersebut (Wardhana, 2001), seperti dalam reaksi :

Hg2+ + 2 Cl- → HgCl2

Semua zat organik harus habis teroksidasi, maka zat pengoksidasi K2Cr2O7

masih harus tersisa sesudah direfluks. K2Cr2O7 yang tersisa di dalam larutan

tersebut digunakan untuk menentukan berapa oksigen yang telah terpakai. Sisa

K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat (FAS)

atau dengan metode spektrofotometri (Alaerts dan Santika, 1984).

2.3 Metode Analisis COD

2.3.1 Metode Titrimetri

Istilah analisis titrimetri mengacu pada analisis kimia kuantitatif yang

dilakukan dengan menetapkan volume suatu larutan yang konsentrasinya

diketahui dengan tepat, yang diperlukan untuk bereaksi secara kuantitatif dengan

larutan dari zat yang akan ditetapkan (Vogel, 1994). Terdapat beberapa macam

jenis titrasi berdasarkan reaksi yang terjadi, yaitu titrasi asam-basa, titrasi

pengkompleksan, titrasi pengendapan, dan titrasi oksidasi-reduksi.

Metode titrasi yang digunakan dalam penentuan COD merupakan titrasi

oksidasi-reduksi. Titrasi tersebut didasarkan pada peristiwa redoks (Reduksi-

9

Oksidasi). Titrasi akan berjalan baik bila kesetimbangan reaksi tercapai dengan

cepat setiap penambahan volume titran dan adanya indikator penunjuk titik

ekuivalen.

Metode titrimetri digunakan untuk pengujian kebutuhan oksigen kimiawi

(COD) dalam air dan air limbah dengan reduksi Cr2O72- secara titrimetri pada

kisaran nilai COD 40 mg/L sampai dengan 400 mg/L.

Prinsip dari metode ini adalah senyawa organik dan anorganik, terutama

organik, dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr2O72- dalam refluks tertutup selama 2

jam menghasilkan Cr3+. Kelebihan kalium dikromat yang tidak tereduksi, dititrasi

dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat (FAS) menggunakan indikator ferroin.

Jumlah oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam ekuivalen oksigen (O2 mg/L).

Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu di saat

warna hijau-biru larutan berubah menjadi coklat-merah. Sisa K2Cr2O7 dalam

larutan blanko merupakan K2Cr2O7 awal, karena diharapkan blanko tidak

mengandung zat organis yang dapat dioksidasi oleh K2Cr2O7 (Alaerts dan

Santika, 1984).

Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan Ferro Amonium

Sulfat (FAS), dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :

6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ → 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O

Titrasi tersebut menggunakan metode titrasi redoks. Kalium dikromat

bertindak sebagai oksidator yang mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+. Sedangkan

Fe2+ bertindak sebagai reduktor yang mereduksi Cr6+ menjadi Cr3+.

2.3.2 Metode Spektrofotometri

Metode spektrofotometri adalah metode analisis spektroskopi dengan

menggunakan alat spektrometer yang dilengkapi dengan detektor sel fotolistrik.

10

Pada teknik spektrofotometri sumber sinar yang digunakan dapat bermacam-

macam misalnya ultra violet dan visible. Pada alat spektrofotometer Uv-Vis,

sinar ultra violet yang digunakan adalah ultraviolet dekat (λ = 190 – 380 nm) dan

sinar tampak yang digunakan dengan panjang gelombang (λ = 380 – 780 nm).

Metode spektrofotometri didasarkan atas hukum Beer, yang menyatakan bahwa

harga adsorpsi sinar oleh suatu larutan proporsional dengan konsentrasi larutan.

Metode ini digunakan untuk pengujian kebutuhan oksigen kimiawi (COD)

dalam air dan air limbah dengan reduksi Cr2O72- secara spektrofotometri pada

kisaran nilai COD 100 mg/L sampai dengan 900 mg/L, pengukuran dilakukan

pada panjang gelombang 600 nm dan nilai COD lebih kecil atau sama dengan 90

mg/L pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 420 nm.

Prinsip dari metode ini adalah senyawa organik dan anorganik, terutama

organik, dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr2O72- dalam refluks tertutup selama 2

jam menghasilkan Cr3+. Jumlah oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam

ekuivalen oksigen (O2 mg/L) diukur secara spektrofotometri sinar tampak. Cr2O72-

kuat mengabsorpsi pada panjang gelombang 420 nm dan Cr3+ kuat

mengabsorpsi pada panjang gelombang 600 nm.

2.4 IPAL Domestik Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta

Limbah domestik merupakan limbah yang berasal dari berbagai kegiatan

rumah tangga dan berdampak bagi lingkungan biotik dan abiotik. Air limbah

domestik kira-kira mengandung 99,9 % air dan 0,1 % zat padat. Zat padat terdiri

dari 85 % protein, 25 % karbohidrat, 10 % lemak dan sisanya zat anorganik

terutama butiran pasir, garam-garam dan logam. Maka dari itu, diperlukan

pengolahan yang serius, dengan dibangunnya Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL). IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mengolah limbah domestik, air

11

limbah domestik dialirkan melalui saluran interceptor kemudian dibuang ke

sungai dalam keadaan yang sudah memenuhi kriteria (Siregar, 2005).

Proses pengolahan yang ada di IPAL Domestik Kedung Tungkul Mojosongo

Surakarta melalui beberapa bak-bak pengolahan. Pertama, limbah masuk ke

dalam bak pengendap awal, air limbah yang telah memasuki ruang

pengendapan diharapkan pasir yang terbawa aliran dapat mengendap.

Selanjutnya air limbah masuk kedalam bak aerasi. Terdapat dua bak aerasi,

dimana dalam masing-masing bak, air limbah perlu diaerasi dan dibiarkan

selama 1 sampai 2 minggu agar mikroorganisme dapat berkembang biak.

Pengolahan terakhir yaitu pada bak sedimentasi. Pada bak sedimentasi, air yang

telah di aerasi I dan II, sebagian besar partikel-partikelnya akan mengendap di

dalam bak ini. Lumpur yang diproduksi oleh bak aerasi I dan II serta bak

sedimentasi ditampung di bak pengering lumpur. Untuk resapan air lumpur

ditampung di bak tersendiri. .

12

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Lokasi pengambilan sampel dilaksanakan di Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) Domestik Kedung Tungkul, Mojosongo, Surakarta. Analisis

dilaksanakan di Laboratorium Kimia Makanan dan Minuman dan Laboratorium

Instrumentasi Universitas Setia Budi Surakarta, untuk menganalisis kadar

Chemical Oxygen Demand (COD). Penelitian dilaksanakan pada bulan April –

Juni 2017.

3.2 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan meliputi : sampel air limbah output IPAL Domestik

Kedung Tungkul Mojosongo, air bebas organik, H2SO4 pekat (Merck), serbuk

Ag2SO4 (Merck), 1,10-phenanthrolin monohidrat (Merck), FeSO4.7H2O (Merck),

Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O (Merck), Kalium Hidrogen Ftalat (HOOCC6H4COOK, KHP)

(Merck), K2Cr2O7 (Merck), dan HgSO4 (Merck).

3.3 Alat Penelitian

Alat yang digunakan untuk analis kimia antara lain : digestion vessel (ampul

borosilikat), pemanas dengan lubang-lubang penyangga tabung/COD reaktor

(Lovibond RD 125), mikroburet 10 mL, labu ukur (50 mL, 100 mL, 250 mL, 500

mL dan 1000 mL), pipet volume (5 mL, 10 ml, 15 mL, 20 mL dan 25 mL), pipet

ukur (5 mL, 10 mL dan 25 mL), Erlenmeyer, gelas piala, magnetic stirrer (IKA® C-

MAG HS 7), timbangan analitis dengan ketelitian 0,1 mg (Ohaus® Pioneer

PA214), spektrofotometer sinar tampak (Hitachi U-2900) dan kuvet.

13

3.4 Cara Penelitian

3.4.1 Penentuan titik sampling (SNI 6989.59:2008)

Titik sampling dilakukan pada outlet IPAL Domestik Kedung Tungkul

Mojosongo Surakarta. Pengambilan contoh pada outlet dilakukan pada lokasi

setelah IPAL atau titik dimana air limbah yang mengalir sebelum memasuki

badan air penerima (sungai).

Pengambilan sampel dilakukan setiap hari selama enam (6) hari, pada

pukul 07.30 yang merupakan jam puncak pembuangan limbah domestik.

3.4.2 Prosedur pengambilan sampel

Sampel air limbah IPAL untuk pengujian COD diambil sesuai prosedur

berikut (SNI 6989.59:2008) :

a. Wadah untuk pengujian COD beserta tutup dicuci dengan deterjen bebas

fosfat kemudian dibilas dengan air bersih. Botol dicuci dengan asam klorida

(HCl) 1:1 dan dibilas lagi dengan air bebas analit sebanyak 3 kali dan

dibiarkan mengering, setelah kering botol ditutup dengan rapat.

b. Untuk pengambilan sampel dengan menyelupkan botol dengan hati-hati ke

dalam air dengan posisi mulut botol searah dengan aliran air, sehingga air

masuk ke dalam botol dengan tenang, atau dapat pula dengan

menggunakan sifon.

c. Botol diisi sampai penuh dan dihindarkan terjadinya turbulensi dan

gelembung udara selama pengisian, kemudian botol ditutup.

d. Contoh uji siap untuk dianalisa.

e. Apabila sampel tidak langsung dianalisa, perlu diawetkan dengan

menambahkan H2SO4 sampai pH < 2 dan didinginkan. Lama penyimpanan

maksimum yang dianjurkan yaitu 7 hari.

14

3.4.3 Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) secara Titrimetri (SNI

6989.73:2009)

a. Standarisasi Larutan Baku FAS

Digestion solution dipipet sebanyak 5,0 mL ke dalam Erlenmeyer,

ditambahkan air bebas organik sejumlah contoh uji dan didinginkan pada suhu

ruang. Ditambahkan 1 tetes – 2 tetes indikator ferroin dan dilakukan titrasi

dengan larutan titrasi FAS. Kemudian menghitung kembali molaritas larutan.

b. Prosedur pengujian

1. Contoh uji diambil sebanyak 2,5 mL, ditambahkan 1,5 mL digestion

solution dan ditambahkan 3,5 mL larutan pereaksi asam sulfat ke dalam

tabung atau ampul.

2. Tabung ditutup dan dikocok perlahan sampai homogen.

3. Tabung diletakkan pada pemanas yang telah dipanaskan pada suhu

150ºC, kemudian dilakukan digestion selama 2 jam.

4. Mendinginkan perlahan-lahan contoh uji yang sudah direfluks sampai

suhu ruang. Saat pendinginan sesekali tutup contoh uji dibuka untuk

mencegah adanya tekanan gas.

5. Memindahkan secara kuantitatif contoh uji dari tube atau ampul ke dalam

erlenmeyer untuk dititrasi.

6. Menambahkan indikator ferroin 0,05 mL – 0,1 mL atau 1 – 2 tetes dan

diaduk dengan pengaduk magnetik sambil dititrasi dengan larutan baku

FAS 0,05 M sampai terjadi perubahan warna yang jelas dari hijau – biru

menjadi coklat – kemerahan, mencatat volume larutan FAS yang

digunakan.

15

7. Melakukan langkah 1 sampai dengan 6 terhadap air bebas organik

sebagai blanko. Mencatat volume larutan FAS yang digunakan.

3.4.4 Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) secara Spektrofotometri

(SNI 6989.2:2009)

a. Pembuatan Larutan Induk 1000 mg/L

Kalium hidrogen ftalat dikeringkan pada temperatur 110oC selama 2 jam,

didinginkan dalam desikator. Ditimbang dengan teliti 0,85 gram dan

dilarutkan dalam labu ukur 1000 mL. Menambahkan akuades sampai tanda

tera.

b. Pembuatan larutan baku 100 mg/L

Larutan induk 1000 mg/L dipipet 10 mL, dimasukkan kedalam labu 100 mL.

Menambahkan akuades sampai tanda tera.

c. Pembuatan larutan kerja pada kisaran konsentrasi rendah

Diambil 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 dan 20 mL larutan baku 100 mg/L dan

dimasukkan kedalam labu 50 mL. Menambahkan aquades sampai tanda

tera. Sehingga diperoleh konsentrasi COD dalam larutan masing-masing 20

mg/L, 30 mg/L, 40 mg/L, 50 mg/L, 60 mg/L, 70 mg/L dan 80 mg/L.

d. Proses digestion

1. Diambil masing – masing 2,5 mL larutan kerja, contoh uji dan blanko

(dengan akuades), ditambahkan 1,5 mL digestion solution dan

ditambahkan 3,5 mL larutan pereaksi asam sulfat ke dalam tabung atau

ampul.

2. Tabung ditutup dan dikocok perlahan sampai homogen.

16

3. Meletakkan tabung pada COD reaktor yang telah dipanaskan pada suhu

150ºC, kemudian dilakukan digesti selama 2 jam.

e. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Kurva kalibrasi dibuat dengan tahapan sebagai berikut :

1. Menghidupkan alat dan mengoptimalkan alat uji spektrofotometer sesuai

petunjuk penggunaan alat untuk pengujian COD. Mengatur panjang

gelombang 420 nm.

2. Mengukur serapan masing – masing larutan kerja kemudian dicatat dan

diplotkan terhadap kadar COD.

3. Membuat kurva kalibrasi dari data dan menentukan persamaan garis

lurusnya.

4. Jika koefisien korelasi regresi linier (r) < 0,995, memeriksa kondisi alat

dan mengulangi langkah pada butir 1 sampai dengan 3 hingga diperoleh

nilai koefisien r > 0,995.

f. Pengukuran contoh uji

1. Mendinginkan perlahan-lahan contoh yang sudah direfluks sampai suhu

ruang untuk mencegah terbentuknya endapan. Jika perlu, saat

pendinginan sesekali tutup contoh dibuka untuk mencegah adanya

tekanan gas.

2. Suspensi dibiarkan mengendap dan memastikan bagian yang akan diukur

benar-benar jernih.

3. Menggunakan pereaksi air sebagai larutan referensi.

17

4. Mengukur serapannya contoh uji pada panjang gelombang 420 nm (untuk

nilai COD lebih kecil atau sama dengan 90 mg/L).

5. Menghitung nilai COD berdasarkan persamaan linier kurva kalibrasi.

6. Melakukan analisa duplo.

3.4.5 Validasi Metode Uji (Harmita, 2004)

a. Linieritas

Dibuat deret standar untuk konsentrasi rendah dalam larutan masing-

masing 20 mg/L, 30 mg/L, 40 mg/L, 50 mg/L, 60 mg/L, 70 mg/L dan 80 mg/L.

Dibaca dengan metode kerja cara titrasi dan cara spektrofotometri.

Kemudian dihitung koefisien korelasi (R).

b. Akurasi

Uji akurasi dilakukan dengan menggunakan metode adisi. Sampel

dianalisis lalu sejumlah tertentu analit yang diperiksa ditambahkan ke dalam

sampel, dicampur dan dianalisis lagi. Selisih keduanya dibandingkan dengan

kadar yang sebenarnya.

c. Presisi

Uji Keterulangan (Repeatability)

Dilakukan analisis sampel sebanyak 7 kali, kemudian dari hasil analisis

dicari standar deviasi relatif. RSD yang didapat harus < 2%.

3.5 Analisis Data

3.5.1 Analisis nilai COD (SNI 6989.73:2009) menggunakan metode titrimetri

Nilai COD sebagai mg/L O2 :

COD (mg O2/L) = ( )

18

Keterangan :

A adalah volume larutan FAS yang dibutuhkan untuk blanko, dinyatakan

dalam mililiter (mL)

B adalah volume larutan FAS yang dibutuhkan untuk contoh uji,

dinyatakan dalam mililiter (mL)

M adalah molaritas larutan FAS

8000 adalah berat miliequivalen oksigen x 1000 mL/L

3.5.2 Analisis nilai COD (SNI 6989.2:2009) menggunakan metode

spektrofotometri

Secara umum analisis data untuk menentukan nilai COD

menggunakan Metode Spektrofotometri dapat dilakukan dengan prosedur

berikut :

a. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi contoh uji ke dalam kurva

kalibrasi.

b. Nilai COD adalah hasil pembacaan larutan konsentrasi contoh uji dari

kurva kalibrasi.

c. Menghitung nilai COD dengan menggunakan kurva kalibrasi dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

y = ax + b

Dimana :

y adalah absorbansi

x adalah konsentrasi, dalam ppm

a adalah slope

b adalah intersep

19

Nilai COD sebagai mg O2/L :

Kadar COD (mg O2/L) = C x f

Keterangan :

C adalah nilai COD contoh uji, dinyatakan dalam miligram per liter (mg/L)

f adalah faktor pengenceran

3.5.3 Analisis akurasi dan presisi untuk mengetahui validasi metode

titrimetri dan spektrofotometri

a. Linieritas

Perhitungan untuk linieritas menggunakan software Microsoft Excell.

b. Akurasi

Akurasi dihitung sebagai % perolehan kembali (recovery), dengan rumus

sebagai berikut (Riyanto, 2014) :

% Perolehan kembali (recovery) = ( )

Keterangan :

C1 = konsentrasi dari analit dalam campuran contoh + sejumlah tertentu

analit

C2 = konsentrasi dari analit dalam contoh

C3 = konsentrasi dari analit yang ditambahkan kedalam contoh

c. Presisi

Presisi dari metode uji ditentukan dengan rumus (Riyanto, 2014) :

% RSD =

20

Keterangan :

SD : Standar Deviasi

: Nilai Rata-rata

n : Ulangan

RSD : Relatif Standar Deviation

21

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perbandingan metode analisis antara titrimetri dengan spektrofotometri UV-

Vis ini lebih dititikberatkan pada perbandingan secara statistik dari hasil validasi

metode pada pengukuran beberapa macam parameter atau standar dari validasi

metode. Parameter yang dibandingkan dalam komparasi metode ini adalah

linieritas, akurasi dan presisi.

Untuk metode titrimetri menggunakan cara titrasi redoks dengan larutan

FAS/Ferro Amonium Sulfat sebagai titran dan untuk metode spektrofotometri

digunakan alat instrumen Spektrofotometer UV-Vis.

Metode titrasi. Titrasi dilakukan apabila larutan yang setelah melalui proses

digesti sudah dingin atau suhunya sama dengan suhu ruang. Hal tersebut

dikarenakan indikator ferroin akan mudah terurai dan tidak stabil pada suhu yang

tinggi. Indikator ferroin akan terurai pada suhu > 60ºC.

Metode Spektrofotometri. Sisa K2Cr2O7 ditentukan dengan membaca

absorbansinya pada panjang gelombang 420 nm, karena konsentrasi sampel

masuk pada kisaran konsentrasi rendah. Reaksi yang terjadi antara zat organis

dengan kalium dikromat setelah melalui proses digesti akan memberikan warna

hijau pada larutan, sehingga sumber sinar yang digunakan yaitu sinar tampak

(visible).

Analisis parameter validasi yang meliputi linieritas, akurasi dan presisi

kemudian diuji dengan menggunakan metode titrimetri dan metode

spektrofotometri.

22

1. Linieritas

Linieritas ditentukan dengan pembuatan kurva kalibrasi dari beberapa

larutan standar. Masing-masing larutan standar diukur dengan menggunakan

metode titrimetri dan juga spektrofotometri, kemudian dibuat kurva yang

merupakan hubungan antara respon detektor dengan konsentrasi. Untuk metode

titrimetri merupakan hubungan antara volume titran dengan konsentrasi,

sedangkan untuk metode spektrofotometri merupakan hubungan antara

absorbansi dengan konsentrasi. Hasil penelitian uji linieritas disajikan pada tabel

3.

Tabel 3. Hasil Uji Linieritas

Syarat Titrasi Spektrofotometri

r > 0,995 0,9989 0,9991

Berdasarkan perhitungan linieritas yang diperoleh, jika dibandingkan dengan

syarat keberterimaannya maka metode titrimetri masuk syarat keberterimaan

karena nilai regresinya sebesar 0,9989.

Grafik dan tabel uji linieritas metode titrimetri disajikan pada gambar 1. dan tabel

4.

Gambar 1. Kurva Linieritas Metode Titrimetri

R² = 0,9979

y = -0,0049x + 1,8559

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

0 50 100

Vo

lum

e T

itra

si

Konsentrasi (mg/L)

23

Tabel 4. Linieritas Metode Titrimetri

Metode Titrimetri

Konsentrasi (mg/L) Volume Titran (mL)

20 1,757

30 1,717

40 1,655

50 1,610

60 1,560

70 1,510

80 1,470

Slope -0,0049

Intersep 1,8559

R 0,9989

Untuk metode spektrofotometri pun masuk syarat keberterimaan, yaitu nilai

regresinya sebesar 0,9991. Grafik dan tabel uji linieritas metode spektrofotometri

disajikan pada tabel gambar 2. dan tabel 5.

Gambar 2. Kurva Linieritas Metode Spektrofotometri

y = -0,0011x + 0,1209 R² = 0,9984

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 50 100

Ab

so

rban

si

Konsentrasi (mg/L)

24

Tabel 5. Linieritas Metode Spektrofotometri

Metode Spektrofotometri

Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

20 0,099

30 0,088

40 0,078

50 0,066

60 0,054

70 0,046

80 0,033

Slope -0,0011

Intersep 0,1209

R 0,9991

Dari kedua hasil yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa dari segi

linieritas, kedua metode ini berada dalam performa yang baik. Namun, dari kedua

metode tersebut metode spektrofotometri memiliki linieritas yang lebih baik

karena nilai regresinya lebih mendekati 1, yaitu 0,9991.

2. Akurasi

Metode yang digunakan yaitu metode adisi, dimana sampel dianalisis lalu

sejumlah analit yang telah diketahui kadarnya ditambahkan ke dalam sampel,

dicampur dan dianalisis lagi (Harmita, 2004). Hasil uji recovery disajikan pada

tabel 6.

Tabel 6. Hasil Uji Recovery

Recovery

Syarat

(%)

Titrimetri

(%)

Spektrofotometri

(%)

85 – 115 111,48 103,11

Nilai akurasi dan persen recovery pada kedua metode menunjukkan hasil

yang cukup baik. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai % recovery pada kedua

25

metode yang masuk dalam syarat keberterimaan, yaitu berada di angka 85 %

sampai dengan 115 % (SNI 6989.2:2009).. Namun nilai % recovery untuk

metode spektrofotometri lebih baik karena lebih mendekati nilai 100%, yaitu

103,11%.

3. Presisi

Hasil uji repeatability untuk metode titrimetri dan spektrofotometri disajikan

pada tabel 7.

Tabel 7. Hasil Uji Repeatability

Repeatability

Syarat

(%)

Titrimetri

(%)

Spektrofotometri

(%)

< 2 1,77 1,55

Hasil yang didapat dari perhitungan pada parameter repeatability, untuk

metode titrimetri didapatkan % RSD nya sebesar 1,77, sedangkan untuk metode

spektrofotometri didapatkan % RSD nya sebesar 1,55. Berdasarkan hasil

tersebut, nilai presisi kedua metode masuk dalam syarat keberterimaan. Hal

tersebut menunjukkan bahwa keduanya memperoleh nilai presisi yang baik.

Namun, presisi dari metode spektrofotometri memiliki nilai yang lebih baik, yaitu

1,55 %.

Dari ketiga parameter validasi menunjukkan bahwa metode spektrofotometri

lebih baik daripada metode titrimetri. Dalam Harjadi (1986), menyebutkan bahwa

cara-cara klasik mempunyai ketelitian besar (accurate). Banyak cara instrumen

lebih bersifat cepat dan peka daripada tepat, lagi pula untuk kalibrasi dilakukan

dengan cara-cara klasik. Namun dalam penelitian yang telah dilakukan,

memberikan hasil yang sebaliknya.

26

Ketelitian dipengaruhi oleh beberapa hal, salah satunya dari kemampuan

analisa analis. Jika dilihat dari uji presisi yang telah dilakukan dengan pengujian

sampel secara berulang-ulang menunjukkan nilai % RSD cukup baik, yang

menunjukkan bahwa analis mampu melakukan penentuan nilai COD secara baik,

dan juga teliti jika dilihat dari nilai akurasi metode. Selain itu ketelitian suatu

metode juga dipengaruhi oleh sensitivitas dari metode itu sendiri. Metode

titrimetri lebih sensitive jika digunakan dalam skala konsentrasi sampel yang

besar/makro, sedangkan untuk metode spektrofotometri lebih sensitive jika

dalam skala mikro. Hal tersebut menjelaskan dari hasil penelitian bahwa

keakuratan metode lebih baik untuk metode spektrofotometri karena konsentrasi

sampel yang digunakan dalam skala mikro.

Dalam artikel yang berjudul “A Critical Comparison of Methods for the

Analysis of Indigo in Dyeing Liquors and Effluents”, dimana dalam artikel tersebut

membandingkan metode titrimetri dan spektrofotometri, hasil yang diperoleh

menunjukkan bahwa ketelitian metode spektrofotometri lebih baik daripada

metode titrimetri.

4. Perbandingan Kedua Metode

Analisis angka COD pada sampel dilakukan selama 6 (enam) hari berturut-

turut dan dianalisis menggunakan metode titrimetri dan spektrofotometri.

Berdasarkan parameter yang telah dihitung, dilakukan uji T-Test dari kedua

metode. Hasil uji T-test disajikan pada tabel 8.

Tabel 8. Uji T-Test Kedua Metode

No. Hari Nilai COD (mg/L)

Metode Titrimetri Metode Spektrofotometri

1. Senin 47,5664 ± 0,9820 48,09

2. Selasa 50,3440 49,91

27

No. Hari Nilai COD (mg/L)

Metode Titrimetri Metode Spektrofotometri

3. Rabu 48,9552 41,73

4. Kamis 55,2048 43,55

5. Jumat 46,8720 45,36

6. Sabtu 42,7056 58,09

Rata-rata 48,6080 47,79

SD 4,1374 5,85

Standar Error 1,6891 2,39

Sig. Levene’s Test 0,474

Sig. (2-tailed) T-Test 0,785

Dari hasil perhitungan statistik diatas diperoleh hasil untuk Levene’s Test

dan T-test.

Levene’s Test. Levene’s Test digunakan untuk uji homogenitas (perbedaan

variasi). Aturan untuk uji homogenitas dalam Widhiarso (2009), data homogen

apabila Sig. > 0,05. Dari data statistik pada tabel 8. diperoleh Sig. Levene’s Test

sebesar 0,474. Karena p > 0,05, maka dapat dikatakan bahwa data homogen

atau tidak ada perbedaan varians pada data dari metode titrimetri maupun

metode spektrofotometri.

T-Test. Dari data statistik pada tabel 8. diperoleh Sig. (2-tailed) = 0,785 (sig. >

0,05), atau nilai signifikan lebih besar dari 0,05 (p > 0,05) berarti nilai-t hitung

tidak signifikan, artinya tidak ada perbedaan data yang signifikan antara metode

titrimetri dan spektrofotometri.

28

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah :

a. Berdasarkan analisis linieritas kedua metode diperoleh nilai regresi linier

untuk titrimetri 0,9989, sedangkan spektrofotometri 0,9991. Nilai akurasi

untuk metode titrimetri sebesar 111,48%, sedangkan spektrofotometri

sebesar 103,11%. Nilai presisi untuk metode titrimetri sebesar 1,77%,

sedangkan untuk spektrofotometri sebesar 1,55%.

b. Berdasarkan perhitungan dari data statistik yang telah dilakukan dapat

disimpulkan :

1. Nilai linieritas metode spektrofotometri lebih baik dari pada metode

titrimetri, yaitu 0,9991.

2. Nilai akurasi metode spektrofotometri lebih baik dari pada metode

titrimetri, yaitu 103,11%.

3. Nilai presisi metode spektrofotometri lebih baik dari pada metode

titrimetri, yaitu 1,55%.

Jadi, bila dilihat dari nilai linieritas, akurasi, dan presisi, metode

spektrofotometri lebih baik dibanding metode titrimetri dalam mengukur nilai

COD limbah domestik.

c. Berdasarkan Uji T-Test dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan

varians data dari metode titrimetri dan metode spektrofotometri.

29

5.2 Saran

Saran dari penelitian ini yaitu dibutuhkan ketelitian dalam melakukan

preparasi untuk proses digesti, terutama pada penambahan larutan digest dan

larutan pereaksi asam sulfat. Dan juga dalam melakukan analisis menggunakan

metode titrimetri perlu ketelitian dalam penentuan titik akhir titrasi.

P-1

DAFTAR PUSTAKA

Alam, T. 2010. Estimation of Chemical Oxygen Demand in WasteWater Using UV-Vis Spectroscopy. Bangladesh.

Alaerts, G. dan Santika, S.S. 1984. Metoda Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.

APVMA. 2004. Guidelines for the Validation of Analytical Methods for Active Constituent, Agricultural and Venterinary Chemical Product. Australia: Kingston APVMA.

Buscio V., Crespi M., and Bouzan C.G. 2014. A Critical Comparison of Methods for the Analysis of Indigo in Dyeing Liquors and Effluents, Materials, ISSN 1996-1944.

Guoqing Wu, W. B. 2011. Determination of Chemical Oxygen Demand in Water Using Near-infrared Transmission and UV Absorbance Method. Chiese Optics Letters, 09(s1).

Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Penerbit PT Gramedia.

Harmita. 2004. Review Artikel Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya. Jurnal Majalah Ilmu Kefarmasian, 1(3), 117-135.

International Conference on Harmonisation/ICH. 1994. Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology Q2(R1). ICH Harmonised Tripartite Guideline, 2(1): 6.

Mark, S. K. 1996. Laboratory Statistics (3th edition). Missouri: Mosby Year Book.

Nurhadi, A. 2012. Modul Pelatihan Validasi Metode Uji. Bogor: AN Training.

Pratiwi, D. E. 2010. Efektivitas Instalasi Pengolahan Air Limbah dalam Penurunan Kadar Chemical Oxygen Demand (COD) di Instalasi Pengolahan Air Limbah Mojosongo Kota Surakarta.

Riyanto. 2014. Validasi & Verifikasi Metode Uji sesuai dengan ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi. Yogyakarta: Deepublish.

Siregar, S. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: Kanisius.

Standar Internasional ISO/IEC 17025 (Versi Bahasa Indonesia) tentang Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi. 2005: KAN.

Standar Nasional Indonesia 6989.2:2009 tentang Air dan Air Limbah - Bagian 2: Cara Uji Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand/COD) dengan Refluks Tertutup secara Spektrofotometri. 2009: BSN.

P-2

Standar Nasional Indonesia 6989.59:2008 tentang Metoda Pengambilan Contoh Air Limbah. 2008: BSN.

Standar Nasional Indonesia 6989.73:2009 tentang Air dan Air Limbah - Bagian 73: Cara Uji Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand/COD) dengan Refluks Tertutup secara Titrimetri. 2009: BSN.

Vogel. 1994. Buku Ajar Kimia Analisa Kuantitatif Anorganik (Edisi Keempat ed.). Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran, EGC.

Waluya, L. 2001. Bioremidiasi Limbah Domestik Ramah Lingkungan di Kota Malang: Suatu Upaya Mengatasi Pencemaran Kawasan Padat Huni.

Wardhana, W. 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Wenclawiak, B. 2010. Quality Assurance in Analytical Chemistry: Training and Teaching. Heidelberg: Springer.

L-1

LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Data untuk Metode Titrimetri

- Koreksi Kadar Digestion Solution

Berat Perhitungan = 0,4903 g

Berat Penimbangan =

Kertas saring + K2Cr2O7 = 0,2712 + 0,4908 g

Kertas saring + sisa = 0,2735 g

K2Cr2O7 = 0,4885 g

Koreksi Kadar =

=

N

= 0,0996 N

- Standarisasi Larutan FAS

Volume titran = I. 0,000 – 7,520 mL = 7,520 mL

II. 0,000 – 7,640 mL = 7,640 mL

III. 0,000 – 7,660 mL = 7,660 mL

Volume rata-rata = 7,650 mL

M FAS = ( )

( )

M FAS =

M FAS = 0,0651 M

- Volume Titran Blanko = 1,925

1. Akurasi

a. Perhitungan Sampel

I. Volume titran = 1,720 mL

COD (mg O2/L) = ( )

L-2

COD (mg O2/L) = ( )

= 42,7056 mg/L

II. Volume titran = 1,720 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 42,7056 mg/L

III. Volume titran = 1,750 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 36,4560 mg/L

Nilai COD Sampel

I. 42,7056 mg/L Q test =

II. 42,7056 mg/L Q test =

III. 36,4560 mg/L Q test =

Q > 0,97 (95% CONF.), maka data dicurigai dibuang

Sehingga nilai COD sampel =

mg/L

b. Perhitungan Konsentrasi Spike

C target =

80 =

8000 = 3772,15 mg/L

Setelah penambahan ke dalam sampel, maka konsentrasinya menjadi :

C1.V1 = C2.V2

3772,15 . 1 = C2 . 100

C = 37,7215 mg/L

L-3

c. Perhitungan Sampel + Spike


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 84,7584 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 84,7584 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 84,7584 mg/L

Nilai COD Sampel + Spike

I. 84,7584 mg/L Sehingga Nilai COD Sampel + Spike

II. 84,7584 mg/L =

III. 84,7584 mg/L = 84,7584 mg/L

d. Perhitungan % recovery

% recovery =

% recovery =

% recovery =

2. Presisi


COD (mg O2/L) = ( )

L-4

COD (mg O2/L) = ( )

= 57,288 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55, 2048 mg/L

IV. Volume titran = 1,650 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 57,2880 mg/L

V. Volume titran = 1,660 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L

VI. Volume titran = 1,655 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 56,2464 mg/L

VII. Volume titran = 1,660 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L

L-5

No. Volume Titran

(mL)

Nilai COD (mg/L)

(x) ( )

1. 1,650 57,2880 1,793457

2. 1,660 55,2048 0,553536

3. 1,660 55,2048 0,553536

4. 1,650 57,2880 1,793457

5. 1,660 55,2048 0,553536

6. 1,655 56,2464 0,088566

7. 1,660 55,2048 0,553536

Σ = 391,6416 Σ = 5,8896

=

= 55,9488

Perhitungan RSD

SD = √ ( )

RSD =

SD = √

RSD =

SD = 0,9908 RSD = 1,77 %

3. Analisis Nilai COD Sampel

a. Senin

- Volume titran = 1,700 mL

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 46,8720 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 48,9552 mg/L


L-6

COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 46,8720 mg/L

Nilai COD Sampel

I. 46,8720 mg/L Sehingga Nilai COD Sampel

II. 48,9552 mg/L =

III. 46,8720 mg/L = mg/L

b. Selasa


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 48,9552 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 51,0384 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 51,0384 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 51,0384 mg/L =

III. 51,0384 mg/L = mg/L

L-7

c. Rabu


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 48,9552 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 48,9552mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 48,9552mg/L

Nilai COD Sampel

I. 48,9552mg/L Sehingga Nilai COD Sampel

II. 48,9552mg/L =

III. 48,9552mg/L = 48,9552 mg/L

d. Kamis


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L

L-8


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 55,2048 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 55,2048 mg/L =

III. 55,2048 mg/L = 55,2048 mg/L

e. Jumat


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 46,8720 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 46,8720 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 46,8720 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 46,8720 mg/L =

III. 46,8720 mg/L = 46,8720 mg/L

L-9

f. Sabtu


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 42,7056 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 42,7056 mg/L


COD (mg O2/L) = ( )

COD (mg O2/L) = ( )

= 36,4560 mg/L

Nilai COD Sampel

I. 42,7056 mg/L Q test =


III. 36,4560 mg/L Q test =

Q > 0,94, maka data dicurigai dibuang


mg/L

L-10

Lampiran 2. Perhitungan Data untuk Metode Spektrofotometri

Diperoleh Persamaan Reaksi

y = - 0,0011x + 0,1209

1. Akurasi

a. Perhitungan Sampel

- Absorbansi = 0,065

y = - 0,0011x + 0,1209

0,065 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0559

x = 50,82 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,058 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0629

x = 57,18 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,056 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0649

x = 59,00 mg/L

Nilai COD Sampel

I. 50,82 mg/L Q test =


III. 59,00 mg/L Q test = ,29


L-11


mg/L

b. Perhitungan Konsentrasi Spike

C target =

80 =

8000 = 5750,91 + C

C = 2249,09 mg/L

Setelah penambahan kedalam sampel, maka konsentrasinya menjadi :

C.V = C.V

2249,09 . 1 = C . 100

C = 22,4909 mg/L

c. Perhitungan Sampel + Spike


y = - 0,0011x + 0,1209

0,031 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0899

x = 81,73 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,032 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0889

x = 80,82 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,035 = -0,0011x + 0,1209

L-12

0,0011x = 0,0859

x = 78,09 mg/L

Nilai COD Sampel + Spike



III. 78,09 mg/L Q test = ,33



mg/L

IV. Perhitungan % recovery

% recovery =

% recovery =

% recovery = 103,11

2. Presisi


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,072 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0489

x = 44,45 mg/L

L-13


y = - 0,0011x + 0,1209

0,071 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0499

x = 45,36 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,072 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0489

x = 44,45 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,072 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0489

x = 44,45 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L

L-14

No. Absorbansi Nilai COD (mg/L)

(x) ( )

1. 0,073 43,55 0,415104

2. 0,072 44,45 0,06539

3. 0,071 45,36 1,35889

4. 0,073 43,55 0,415104

5. 0,072 44,45 0,06539

6. 0,072 44,45 0,06539

7. 0,073 43,55 0,415104

Σ = 309,36 Σ = 2,800371

=

= 44,19

Perhitungan RSD

SD = √ ( )

RSD =

SD = √

RSD =

SD = 0,6832 RSD = 1,55 %

3. Analisis Nilai COD Sampel

a. Senin


y = - 0,0011x + 0,1209

0,068 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0529

x = 48,09 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,068 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0529

L-15

x = 48,09 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,068 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0529

x = 48,09 mg/L

Nilai COD Sampel

I. 48,09 mg/L Sehingga Nilai COD sampel

II. 48,09 mg/L =

III. 48,09 mg/L = mg/L

b. Selasa


y = - 0,0011x + 0,1209

0,066 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0549

x = 49,91 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,066 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0549

x = 49,91 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,066 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0549

L-16

x = 49,91 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 49,91 mg/L =

III. 49,91 mg/L = 49,91 mg/L

c. Rabu


y = - 0,0011x + 0,1209

0,075 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0459

x = 41,73 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,075 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0459

x = 41,73 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,075 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0459

x = 41,73 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 41,73 mg/L =

III. 41,73 mg/L = 41,73 mg/L

L-17

d. Kamis


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,073 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0479

x = 43,55 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 43,55 mg/L =

III. 43,55 mg/L = 43,55 mg/L

e. Jumat


y = - 0,0011x + 0,1209

0,071 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0499

L-18

x = 45,36 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,071 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0499

x = 45,36 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,071 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0499

x = 45,36 mg/L

Nilai COD Sampel


II. 45,36 mg/L =

III. 45,36 mg/L = 45,36 mg/L

f. Sabtu


y = - 0,0011x + 0,1209

0,065 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0559

x = 50,82 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,058 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0629

L-19

x = 57,18 mg/L


y = - 0,0011x + 0,1209

0,056 = -0,0011x + 0,1209

0,0011x = 0,0649

x = 59,00 mg/L

Nilai COD Sampel



III. 59,00 mg/L Q test = ,29



mg/L

Lampiran Cara Pembuatan Larutan Digest

Larutan baku kalium dikromat (K2Cr2O7) 0,01667 M (≈ 0,1 N) (digestion solution);

Larutkan 4,903 g K2Cr2O7 yang telah dikeringkan pada suhu 150°C selama 2 jam

ke dalam 500 mL air bebas organik. Tambahkan 167 mL H2SO4 pekat dan 33,3 g

HgSO4. Larutkan dan dinginkan pada suhu ruang dan encerkan sampai 1000

mL.

L-20

Lampiran 3. Hasil Perhitungan T-test

L-21

Lampiran 4. Gambar Proses Penelitian

Titik Pengambilan Sampel

Sampling di IPAL Kedung Tungkul Sampel

Larutan digest untuk titrimetri dan Pembuatan Larutan Pereaksi

spektrofotometri Asam Sulfat

L-22

Larutan Pereaksi Asam Sulfat COD Reaktor

Pembuatan Seri Larutan Standar Proses Pemanasan selama 2 jam

Larutan setelah proses pemanasan 2 jam

Warna Hijau merupakan perlakuan untuk Spektrofotometeri

Warna Kuning merupakan perlakuan untuk Titrimetri

L-23

Larutan untuk uji Presisi Larutan untuk Uji Akurasi

Blanko untuk Titrasi Mikro buret untuk titrasi

Indikator Ferroin

L-24

Larutan Awal Larutan Setelah Penambahan

Indikator

Larutan ketika mendekati Titik Akhir Titrasi (TAT)

titik akhir titrasi (TAT)

L-25

Standarisasi Larutan FAS

Blanko untuk Spektrofotometri Larutan untuk analisis dengan

Spektrofotometri

Larutan untuk analisis dengan Spektrofotometri

L-26

Beberapa hasil pengukuran sampel dengan spektrofotometri

L-27

Documents

KOMPARASI METODE TITRIMETRI DENGAN …repository.setiabudi.ac.id/71/2/Karya Tulis Ilmiah.pdf · Dalam penulisan Karya Tulis Ilmiah ini tentunya penulis tidak lepas dari keterbatasan