04. analisis air

8/18/2019 04. Analisis Air

1/37

1

Analisis air

Disusun

oleh

YELMIDA


2/37

2

KIMIA AIR

Air adalah pelarut yang baik, oleh sebabitu di dalam air paling tidak terlarut

sejumlah kecil zat-zat anorganik dan organik.

Dengan kata lain, tidak ada air yangbenar-benar murni dan ini menyebabkandalam setiap analisis air ditemukan zat-

zat lain


3/37

3

airairSIMBOLKIMIA

BERAT

ATOM

BERATEKIVALEN

1. Kation :

Natrium

Kalium

Kalsium

Magnesium

Besi

Mangan

Barium

Stronsium

Aluminium

Na+

K +

Ca 2+

Mg 2+

Fe 2+

Mn 2+

Ba 2+

Sr 2+

Al +

2!"

#!$

%"!$

2%!

&&!'

&%!#

$(!%

'(!)

2(!"

2!"

#!$

2"!"

$2!2

2(!#

2(!&

)'!(

%!'

#!"

2* Anion :

Kloria

Sul,at

Kar-onat

Bi.ar-onat

/iro.sia

Cl0

SO%20

CO20

/CO0

O/0

&!&

#)!"

)"!"

)$!"

$(!"

&!&

%'!"

"!"

)$!"

$(!"

* 1as0gas :

O.sigen

/irogenSula

Kar-onio.si

O2

/2S

CO2


4/37

!

"i#at$karakteristik air sangat dipengaruhioleh zat-zat terlarut tersebut dan analisisair selalu dinyatakan dalam bentuk ion-ion

Adanya muatan dari ion-ion ini,menyebabkan air bersi#at menghantarkanarus listrik %electrically conductive&.

'isal, keberadaan (a)l dalam airmemperbesar harga *iskositas, densitas,

dan tegangan permukaan dari air.


5/37

+

Analisis air

Analisis air dapat dirinci menjadi tigapengujian

engujian klorinasi

engujian sanitasi, meliputi

1. "i#at-si#at sik /arna, bau, rasa 0kekeruhan

2. "i#at-si#at kimia kesadahan,alkalinitas,keasaman, p dll.

engujian mikrobiologis uji coli, ujistreptococcus dan clostridium


6/37

3engu4ian.lorinasi

Analisa chlorine demand dan chlorine residu merupakan analisa yang penting dilakukanuntuk air rumah tangga dan industri. edua

analisa ini yang harus mula-muladilakukan.

Chlorine demand air adalah perbedaan

jumlah klorin yang digunakan dengan jumlah klorin bebas, klorin yang terikat atautotal residu klorin yang terdapat dalam airpd /aktu kontak terakhir dengan air.


7/37

4

5erbagai jenis senya/a yang ada dalamair %2", amonia dan senya/a2 organik&,

bereaksi dengan klorin yangditambahkan dan akan menginakti#kanklorin, akibatnya klorin tidak dapatbersi#at sebagai desin#ektan untuk

jasad-jasad renik

6ika kebutuhan klorin %chlorin demand&telah mencukupi untuk senya/a

pengganggu, maka penambahan klorinselanjutnya baru dapat ber#ungsisebagai desin#ektan.


8/37

7

5ila air tidak mengandung senya/a yangdapat bereaksi dengan klorin, makasemua klorin yang ditambahkan akanmenjadi klorin bebas dan berbanding lurusdengan dosis klorin yang ditambahkan. Airini dikatakan mempunyai chlorin demand nol.

6ika kandungan bahan organik tinggi,maka residu klorin baru timbul setelahsemua pengotor bereaksi dengan klorin.Air ini dikatakan mempunyai chlorindemand tinggi.


9/37

8

5ila klorin %)l2& ditambahkan ke dalam

air yang murni secara kimia, reaksi

yang terjadi )l2 9 2: :)l 9 99 )l-

Asam hipoklorit dapat terionisasi atauterdisosiasi

:)l 99 :)l-

Asam hipoklorit dan ionnya yangterdapat dalam air inilah yang diartikansebagai free available chlorine


10/37

1;

Dosis klorin 6umlah klorin yang

ditambahkan pada air.

6umlah klorin yang terlibat dalamreaksi dengan impurities

tergantung pada Tipe dan jumlah kotoran

easaman atau kebasaan air


11/37

11

6umlah klorin yang tertinggal setelahkebutuhan klorin % chlorin demand&terpenuhi Total residu klorin.

=esidu klorin dapat berupa klorinbebas atau terikat longgar dengan

unsur lain. Dengan adanya residuklorin bebas, maka /arna air akanlebih bersih dan jernih


12/37

12

Klorin 5ang iguna.an a6at -eru6a :

>as klorin, biasanya dalam kg$hari ipoklorit, biasanya sbg larutan stock

%;,+-1?& yang mengandung +;;; -1;;;; ppm klorin.

A @ 5 ) atau A @ 5 ) 1; 1; Bdimana

A@ jumlah residu klorin yang diperlukan %kg$hari&

5@ dosis, residu klorin yang dikehendaki %ppm&

)@ jumlah air yang diklorinasi per hari %liter&

B @ ? klorin stock


13/37

13

)ontoh "oal. "uatu industri kimia, menginginkan mempunyai

kandungan residu klorin sebesar + ppm dalamsistem yang akan mendistribusikan +;;.;;; literair sehari. 5erapa kg gas klorin yang dibutuhkanper hariC 6ika diasumsikan chlorin demand airtsb sebesar 2ppm, berapa jumlah klorin yangharus digunakanC

enyelesaian 6umlah gas klorin yang dibutuhkan per hari

adalah

A @ + ppm +;;.;;; ltr$hari @ 2,+ kg$ hari

1; 6ika chlorin demand sebesar 2 ppm maka gas

klor yang harus digunakan adalah

A @ 4 ppm +;;.;;; @ 3,+ kg$hari

1;


14/37

1!

KESA7A/AN

3en5e-a- .esaa8an: )a, 'g karbonat dan bikarbonat

kesadahan karbonat atau kesadahan

temporer. esadahan ini dapatdihilangkan dengan pemanasan.

)a, 'g sul#at dan cloridakesadahan non karbonat ataukesadahan permanen. esadahan initak bisa dihilangkan denganpemanasan.


15/37

1+

Jika kesadahan air < 50 mg/L (ppm,

sebagai CaCO3) air bersifat

korosif

Jika kesadahan > 80 ppm, diper!kan

ban"ak sab!n !nt!k men#!#i

$ir dianggap baik , %ika kesadahan

antara 50 & 80 ppm


16/37

1

engujian kesadahan dilakukan denganpembentukan komplek logam penyebabkesadahan dengan BDTA atau garam natriumBDTA dgn indikator B5T pada p 1;,;.


17/37

14

engu anSanitasi

1. easaman %acidity &menyatakan kapasitas air untuk menetralkanbasaE disebabkan oleh ):2, asam organik,asam mineral 0 produk hidrolisis

2. Alkalinitasmenyatakan kapasitas air untuk menetralkanasamE berasal dari ion ):3-, ):32- 0 :-

3. pmenyatakan akti*itas ion 9

!. "alinitasmenyatakan kadar garam %(a)l& sebagaikonsentrasi total )l- atau (a)l


18/37

17

Fji"anitasi

+. adatan terlarut total %TD" $ totaldissolved solids&

menyatakan kuantitas total ion terlarut,diukur dg menguapkan air 0 menimbang

residu yg tertinggal %mg$l atau ppm&.. Densitas

berat per satuan *olume air%gr$l&

4 !eci"c gravity perbandingan antara densitas air dgdensitas air murni pada ! o)Gkandungan ion-ion meningkatkan s.g. air


19/37

18

Fji"anitasi

7. adatan tersuspensi total %T"" $ totalsus!ended solids& E

menyatakan berat zat-zat tak larut, diukurmelalui penyaringan zat-zat tsb %mg$l&.

8. ekeruhan %turbidity &E

menyatakan kadar zat tak larut berdasarkan

penyerapan 0 penyebaran cahaya. Tidakterlalu akurat namun mudah diukur

#$. %iochemical &'ygen Demand ( %&D E

menyatakan kebutuhan oksigen terlarutselama penguraian zat-zat organik secara

biokimia/i-aerobik##. Chemical &'ygen Demand ( C&D E

menyatakan kebutuhan oksigen untukmengoksidasi zat-zat organik secara kimia/i

pada kondisi tertentu


20/37

2;

)ontoh erhitungan AnalisisAir dan Hnterpretasinya

Misal :Misal : $""" mg9$""" mg9LL CaCa 2+2+ sama engan $"""92" atausama engan $"""92" atau

&" me9&" me9LL CaCa 2+*2+* $""" mg9$""" mg9LL SOSO%%2020 sama engan $"""9%' atausama engan $"""9%' atau

2"!' me92"!' me9LL S"S"%%2020**

;umla8 me9L untu. masing0masing ion

se-agaimana ter


21/37

21

Conto8 soalConto8 soal $*$* ;i.a analisis air menun4u..an aan5a

$""" mg9l Ca2+ an $""" mg9l SO%20

-era6a .onsentrasi CaSO% alam mg9l

i air terse-ut =

;a>a- ;a>a- ::

77i.eta8ui -a8>a me9l masing0masingi.eta8ui -a8>a me9l masing0masing

aala8 &" untu. Caaala8 &" untu. Ca2+2+ anan 2"!' untu.2"!' untu.

SOSO%%2020!! .onsentrasi ?me9.onsentrasi ?me9ll@ Ca@ Ca2+2+ le-i8 -esarle-i8 -esar

ari .onsentrasi SOari .onsentrasi SO%%2020!!


22/37

22

CaSO% 5ang a.an i-entu. ter-atas antia. -isa le-i8 -esar ari me9l SO%20!-erarti CaSO% 5ang ter-entu. mem6un5ai.onsentrasi 2"!' me9l*

-erat e.ialen CaSO% sama engan ?-erate.ialen Ca2+ @ + ?-erat e.ialen SO%20 @ 2"+ %' )'! se8ingga :

me9l ?mg9l@ 9 -erat e.ialen! atau me9l -erat e.ialen mg9l ! se8ingga :

2"!' me9l )' ?-erat e.ialen CaSO%@

$%$% mg9l CaSO%


23/37

23

Conto8 soal 2: Bera6a gram .alsium ?Ca@ 5ang i-utu8.an agar

a6at -er.om-inasi engan #" gram .ar-onat?CO 20@ untu. mem-entu. .alsium .ar-onat =

3en5elesaian :a* Kar-onat aala8 rai.al 5ang i-entu. ari

.ar-on ?C@ an o.sigen ?O@* Kar-on mem6un5ai-erat atom $2 an alensi +%! seang.an

o.sigen -ermassa atom l) an -eralensi 02!se8ingga total alensi ari rai.al .ar-onataala8 +2*

Satu e.ialen .ar-onat aala8 : D $2 + ?$)@92 " gr9e


24/37

2!

-* Kalsium mem6un5ai massa atom %"

an alensi +2* Satu e.ialen.alsium aala8 : %"92 2" gr9e

a 8an5a a6ati-entu. engan 4umla8 e.ialen5ang sama! ma.a e.ialen .alsium8arus sama engan e.ialen.ar-onat*

#" gr CO 20 e

;ai Ca 5ang i-utu8.an e e 2" gr9e

)" gr


25/37

2+

Bki*alen )a):3 masih tetap dipakai pada

perhitungan proses pelunakan air %)atersoftening& dan sebagai satuan standard untukalkalinitas dan kesadahan %hardness&.

onsentrasi zat A juga dapat dinyatakan sebagaikonsentrasi eki*alen dari zat 5 dg menggunakanpersamaan %a& berikut

% gr $ l & A % gr $eI & 5 @ %gr$l& A dinyatakan sbg5

% gr$eI& A JJJ.. %a& 3ersamaan ini sangat -erguna alam .imia air!

.arena 4umla8 6aatan terlarut -iasan5a

in5ata.an se-agai e.ialen CaCO*


26/37

2

Conto8 soal : Bera6a e.ialen ?se-agai CaCO@ ari :

?a@ $$( mg9$ NaCl

?-@ 2*$"0 mol NaCl

3en5elesaian :

?a@ $* Satu e.ialen .alsium .ar-onat :

D %" + $2 + ?$)@ 9 2 &" gr9e &" mg9me

2* Satu e.ialen NaCl :

?2 + &!&@9$ &'!& gr9e &'!& mg9me

* 7engan mengguna.an 6ers ?a@

$$( mg l l &" mg9me $"" mg9l NaCl

&'!&mg9me se-agai CaCO


27/37

24

?-@ $* Satu mol at i-agi engan

alensin5a sama engan satu

e.ialen ?2*$"0

mol9l@ 9 $ mol 9e 2*$"0 e9l

2* se8ingga

2*$"0 e9l &" gr9e "!$ gr9l

$"" mg9l NaCl se-agai CaCO*


28/37

27

)ontoh soal %kasus& +

"uatu data analisis air, yang diperoleh darisumur dangkal %kurang dari 3+ m& danberlumpur, ditampilkan dalam tabel %3&.Air ini akan digunakan untuk air pendingin

dan umpan boiler pada suatu kilang gas."ampel air ini diberi tanda K #resh /ater Knamun dari analisis air, air ini lebih tepatdisebut air payau.


29/37

28

Ion mg 9 l me 9 lNa

K Ca

Mg

Fe

Ba

Sr

Cl

SO%

/CO

CO

O/

T7S

S6*gr*

6/

6/sG&"oC

O2

/2S

$)%

'$"$

2'

"

"

22)&

2%

$)&

"

"

#&&$*""

(*#

)*#

2*$

"

*

"*2&*$

2*

"*$

0

0

)*'

"*&

2*(

Ta-el * 7ata analisis ter8aa6 H,res8>ater


30/37

3;

Analisis dan interpretasi data %kasus +&

L Air tidak mengandung ion hidroksida dankarbonat, alkalinitas hanya disebabkan oleh

adanya 1+ mg$l bikarbonat dan jikadinyatakan sebagai )a):3 maka

alkalinitas total sebagai )a):3 @ 1+

%+;$1& @ 13+ mg$l.

Fntuk perhitungan ini, konsentrasibikarbonat diambil dari analisis air dan berateki*alen bikarbonat didapat dari Tabel 1.


31/37

31

Analisis dan interpretasi data

'esadahan dihit!ng !nt!k menent!kankapasitas pe!nakan air "ang dib!t!hkan %ikaair dipakai sebagai air !mpan boier

'esadahan tota sebagai CaCO3

* Ca+, -g +,

* (.0. 50/+0) (+8 50/.+,+)

* 38 mg/ sebagai CaCO3


32/37

32


1ada sampe baik p2 ma!p!n p2sdi#ant!mkan p2 di!k!r pada saatpeng!mp!an, sedangkan p2s dihit!ngseteah anaisis air seesai

p2s adaah p2 teoritik %ika air %en!h denganCaCO3

nt!k sampe 4fresh ater6, p2 sebenarn"aebih besar dari p2s pada 507C (.++7) danini men!n%!kkan baha pengendapan kerakCaCO3 sangat m!ngkin ter%adi %ika air inidipakai di plant sebagaimana diren#anakan


33/37

33


9erdasarkan hasi anaisis air danperhit!ngan di atas, s!m!r/s!mber airterseb!t har!s dit!t!p karena berbagai

aasan seperti

l. 'esadahan tinggi: 9ia"a !nt!k pe!nakan air #!k!p tinggi

karena kesadahan "ang dihiangkan#!k!p besar "ait! dari 38 mg/ CaCO3 sampai mendekati 0 !nt!k pemakaian air!mpan boier


34/37

3!


2. 1engendapan kerak: ;ndapan kerak CaCO3 pada pipa danpen!kar panas sebenarn"a tidak akanter%adi %ika air dig!nakan sekai sa%a (once

trough) 1emanta!an kerak men%adi #!k!ps!it %ika air dipekatkan (pada sistem airpendingin) 3 kai dari "ang diren#anakan

3 -asaah korosi dan bakteri: $dan"a oksigen terar!t dan besi daamair men!n%!kkan adan"a korosi pada pipadan pompa s!m!r "ang #!k!p seri!s danpen#emaran akibat bakteri sangat m!ngkin


35/37

3+

Conto8 soal )* 7ata analisa suatu sam6el air

s--:

Tentu.an : 0 al.alinitas ?s-gCaCO@

0 .esaa8an?s-g CaCO@

0 total 6aatan

3en5elesaian :

;umla8 seluru8 .ation ananion 8arus mene.ati sama!su6a5a 8asil analisis >a4ar

Kesetim-angan .ation an anion:

ion onsentrasi

mg$l

)a92 8;

'g92 3;

(a9 42

9 )l- 1;;

":!- 22+

):3- 1+


36/37

3

Kesetim-angan .ation an anion

Al.alinitas : 8an5a /CO0

Al.alinitas alam CaCO 2!(" me9l &"

mg9me

$&! mg9l se-agai CaCO

katio

n

M N

mg$l

'g$me

I

'eI$

l

)a92 8; 2; !,+

'g92 3; 12,2 2,!

(a9

42 23 3,13 9 38,1 ;,1+

Total

187 1;,2!

anion

M N

mg$l

'g$meI 'eI$

l

)l- 1;; 3+,+ 2,72

":!- 22+ !7 !,8

):3- 1+ 1 2,4;

Total !8; 1;,21


37/37

34

esadahan, oleh )a92 dan 'g92

esadahan dalam )a):3

@ %!,+ meI$l 9 2,! meI$l& +; mg$meI

@ 3!7 mg$l sebagai )a):3

Total adatan @ O kation 9 O anion % mg$l&

@ 187 mg$l 9 !8; mg$l

@ 77 mg$l

04. analisis air

Documents