Penentuan VOC (Volatile Organic Compounds)By

Ruswandi Arsiwan

20513319

I. Alat dan BahanAlat

Pompa Vacum

Gas Chromatography (GC)

Pipet tetes

Gelas kimia

Bahan

CCl4

Resin amberlite XAD-4

Karbon aktif

Benzen

Toluen

Xylen

II. Cara Kerjaa. Pembuatan adsorben

Karbon aktif dan resin Amberlite XAD-4 masing-masing direndam dengan CCl4

dalam labu takar 10 mL. Masing-masing adsorben kemudian difilter dan

dikeringkan dalam oven dengan suhu 250 oC untuk karbon aktif dan 45 oC untuk

amberlite XAD-4 selama 12 jam. Masing-masing adsorben kemudian dimasukkan

ke dalam pipet tetes soft glass. Pada ujung-ujung pipet tetes ditambahkan glass

wool untuk mencegah keluarnya adsorben dari pipet tetes. Ujung terbuka dari pipet

tetes yang sudah berisi adsorben kemudian ditutup dengan isolasi.

b. Pengambilan Sampel

Dipasang pipet tetes pada selang pompa vakum dengan dengan kecepatan aliran

udara hisap sebesar 5 mL/menit selama 12 jam. Pipet tetes kemudian ditutup setiap

ujungnya dengan membakar ujung-ujung pipet sehingga meleleh dan tertutup.

c. Pembuatan larutan standar

Digunakan dua buah standar, yaitu standar pertama dibuat dari campuran 1 mL

Benzena, 1 mL Toluena, 1 mL Xylena. Standar kedua berisi 1 mL Benzena, 1 mL

Toluena, 1 mL Xylena yang dilarutkan dengan menggunakan CCl4 dalam labu

takar 10 mL.

d. Penyiapan sampel

Pipet tetes yang berisi sampel dipatahkan, kemudian serbuk adsorbennya dilarutkan

ke dalam gelas kimia yang berisi CCl4. Larutan kemudian difilter dan dimasukkan

ke dalam labu ukur 10 mL dan ditera sampai tanda tera dengan CCl4.

e. Pengukuran GC (Gas Chromatography)

Alat suntik dibersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan aseton. Diambil 1 µL

larutan standar. Selanjutnya larutan tersebut disuntikkan ke dalam kromatograf.

Setelah Larutan dimasukkan, kemudian disuntikkan kembali larutan sampel ke

dalam kromatograf. Larutan-larutan yang diukur adalah dua larutan standar, dua

larutan sampel dan larutan CCl4 murni.

III. Hasi Pengamatan

Gambar 1. Kromatogram larutan standar 1

(campuran benzen, toluen dan

xylen)

Gambar 2. Kromatogram CCl4

C6H6

C6H5CH3

C8H10

Gambar 3. Kromatogam standar 2

(campuran benzen, toluen

dan xylen yang dilarutkan

ke dalam CCl4)

Gambar 4. Kromatogram sampel yang

diserap dengan resin

amberlite XAD-4

Gambar . Kromatogram sampel yang

diserap dengan karbon aktif

IV. PembahasanVolatil organic compounds (VOCs) merupakan hidrokarbon yang memiliki

berat molekul rendah, umumnya berbentuk fase gas ketika dalam keadaan standar.

VOCs yang menyebabkan kontaminasi lingkungan dikenal dengan Hazardous Air

Polutants (HAPs) dan bersifat toksik. Menurut USEPA, VOCs yang digolongkan

sebagai HAPs dan berada dalam jumlah besar meliputi benzen, toluena, etilbenzen

C6H5CH3

C8H10

dan xylene (BTEX). BTEX sering dihubungkan dengan kegiatan-kegiatan industri,

emisi kendaraan dan pembakaran. Benzen, tuluena dan etilbenzen terkenal sebagai

bahan tambahan pada bahan bakar minyak. Sdangkan xylene sering ditemukan

pada pelapisan dan perekatan suatu produk.

Nama Rumus

Molekul

Struktur Berat Molekul

(g/mol)

Titik Didih

Benzen C6H6 78 80 oC

Toluena C6H5CH3 92.15 110 oC

Xylen C8H10 106.18 130 OC

Senyawa-wnyawa BTEX memiliki bau yang khas dan keras sehingga cukup

mudah untuk dideteksi. BTEX dapat mempengaruhi kesehatan, beberapa darinya

dapat menyebabkan efek akut dalam jangka waktu kontak yang singkat (biasanya

pada konsentrasi yang tinggi), dan yang lainnya biasanya dalam jagka waktu yang

lama (biasanya dalam konsentrasi yang rendah). Keterpaparan oleh BTEX, dapat

menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan, mengantuk, mual, sakit kepala, dan

pada konsentrasi yang tinggi dapat menyebabkan pingsan bahkan kematian.

Paparan dalam jangka waktu yang lama dapat menyebakan kanker, mutasi gen dan

gangguan sistem saraf. Oleh sebab itulah, pada setiap pemantauan polusi udara

pada lingkungan, parameter BTEX sering menjadi fokus perhatian.

Pada praktikum ini, dilakukan pemantauan kadar BTEX (benzen, toluena dan

xylene) di daerah santolo. Pengambilan sampel BTEX menggunakan dua adsorben

yaitu karbon aktif dan resin amberlite XAD-4. Adsorben ini telebih dahulu

direndam dengan CCl4 untuk menghilangkan pengotor dan meningkatkan daya

adsorbsinya. Kemudian adsorben ini ditempatkan dalam suatu pipa kaca yang

digunakan sebagai saluran untuk aliran udara luar sehingga VOCs dapat terjebak di

dalamnya.

Sampel yang diperoleh di lapangan kemudian dianalisis di laboratorium

dengan menggunakan Kromatografi Gas/Gas Chromatography (GC). Kromatografi

gas merupakan suatu instrumen yang dapat digunakan untuk memisahkan suatu

campuran menjadi kompnen-komponennya dengan menggunakan gas sebagai

pengelusinya sehingga komponennnya dapat diidentifikasi (kualitatif) dan diukur

(kuantitatif). GC digunakan untuk senyawa-senyawa yang stabil secara termal dan

mudah menguap (atau dapat dibuat menguap). Karena kesederhanaan, kesensitifan,

keefektivitasannya dalam pemisahan, GC menjadi instrumen yang sangat penting

dalam kimia.

Dasar prinsif pengoperasian GC melibatkan penguapan sampel yang

dipanaskan pada inlet port (injector), pemisahan campuran menjadi komponen-

komponennya dalam suatu kolom dan mendeteksi setiap komponen dengan suatu

detektor. Pada akhir proses, sinyal detektor yang diperkuat direkam dan dievaluasi.

Sampel yang dimasukkan ke dalam aliran gas pembawa (gas inert),

ditrasportasi melewati suatu kolom oleh aliran gas pembawa. Kolom dapat berupa

kolom biasa atau kolom kapiler, tergantung dari sifat-sifat sampelnya. Ketika gas

mengalir melewati kolom, komponen dari sampel bergerak pada kecepatan yang

dipengaruhi derajat interaksi setiap komponen dengan fase diam pada kolom,

sehingga komponen yang berbeda dapat terpisah. Karena proses melibatkan suhu,

kolom biasanya dilengkapi dengan termostat (pengatur suhu). Selama komponen

dielusi dalam kolom, komponennya dapat terkuantisasi oleh detektor atau dapat

dikumpulkan untuk analisis selanjutnya.

Berdasarkan hasil analisis, dari kromatogram yang diperoleh, untuk

komponen benzen, toluena dan xylene, yang terelusi terlebih dahulu adalah benzen,

diikuti dengan toluena dan yang terakhir adalah xylene (lihat Gambar 1). Seperti

dijelaskan di atas, pemisahan kromatografi gas didasarkan pada titik didihnya,

sehingga dari standard yang digunakan, kromatogram yang terbaca telebih dahulu

adalah benzen (80 oC), kemudian toluena ( 110 oC) dan xylene (130 oC). Untuk pita

kromatografi pelarut (CCl4) didapatkan empat puncak pita (Gambar 2), hal ini

kemungkinan disebabkan karena pelarut CCl4 yang digunakan sudah terkontaminasi

dengan zat lainnya. Sedangkan untuk kromatogram BTEX yang sudah dilarutkan

dengan CCl4, pita benzena tidak dapat terbaca (Gambar 3) karena berhimpit dengan

pita CCl4. Hal ini kemungkinanan disebabkan karena titik didih benzen berdekatan

dengan titik didih CCl4 (77 oC). Sehingga kedepannya untuk pengujian selanjutnya,

untuk mendapatkan pemisahan pita yang baik sebaiknya dilakukan dengan

pengaturan kecepatan alir gas, memperluas luas permukaan kolom atau

memperpanjang kolom.

Untuk kromatogram sampel, diketahui bahwa pita BTEX dalam sampel udara

santolo tidak terbaca baik sampel yang diambil dengan adsorben karbon aktif

(Gambar 4) maupun resin amberlite XAD-4 (Gambar 5). Pada kromatogram

tersebut hanya terbaca pita CCl4 saja. Sehingga dapat disimpulkan bahwa udara di

daerah Santolo masih bersih dari pencemaran. Hal ini dibuktikan dengan tidak

adanya ditemukan aktivitas industri yang menggunkan bahan bakar minyak sebagai

sumber energinya disekitar area tersebut.

V. KesimpulanUdara di daerah Santolo masih belum tercemar oleh VOCs dalam hal ini

benzena, toluena dan xylen

VI. Daftar PustakaLinde Group, 2014, Gas Chromatography, Germany: Linda Group.

[http://hiq.lindegas.com/internet.lg.hiq.global/en/images/Application

%20sheetHi_Gas_Chromatography(appl)899_92473.pdf]

McCauley, M., 2005, Concentrations of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene in ambient air, Christchurch, 2004/2005, Christchurch: Environment Canterbury.