ANALISA KADAR NITRAT DAN PH PADA AIR MINUM DALAM KEMASAN (AMDK) AIROLAS PTPN XII KEBUN JATIRONO KALIBARU KABUPATEN BANYUWANGI
LAPORAN KULIAH KERJA MAGANG
Oleh: ACH. HARIS EFENDY NIM 101810301021
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DESEMBER, 2013
ANALISA KADAR NITRAT DAN PH PADA AIR MINUM DALAM KEMASAN (AMDK) AIROLAS PTPN XII KEBUN JATIRONO KALIBARU KABUPATEN BANYUWANGI
LAPORAN KULIAH KERJA MAGANG diajukan guna memenuhi salah satu persyaratan akademik pada program S1 Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember
Oleh: ACH. HARIS EFENDY NIM 101810301021
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DESEMBER, 2013 i
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KULIAH KERJA MAGANG JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 1. Judul Kegiatan
: Analisis Kadar Nitrat dan pH pada Air Minum dalam Kemasan (AMDK) AIROLAS PTPN XII Kebun Jatirono Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi
2. Identitas Penyusun 2.1 Nama 2.2 Nim 2.3 Jurusan 2.4 Alamat a. Asal
: Ach. Haris Efendy : 101810301021 : Kimia
b. Alamat di Jember 3. Bidang Ilmu
: Dusun Kaligoro, RT03/RW03, Desa Sukomaju, Kecamatan Srono, Kabupaten Banyuwangi : Jl. Jawa 7 No. 116. Jember : Kimia
4. Informasi tentang KKM 4.1 Nama Instansi : Air Minum Dalam Kemasan Airolas 4.2 Alamat : Kebun Jatirono, Desa Kajarharjo, Kecamatan Kalibaru. Kabupaten Banyuwangi. 5. Waktu Pelaksanaan : 01 Juli s.d. 19 Agustus 2013 Jember, 19 Desember 2013 Penyusun
(Ach. Haris Efendy) NIM. 101810301021 Menyetujui, Dosen Pembimbing
Pembimbing Lapang
( Drs. Sudarko, Ph.D ) NIP. 196903121992031002
(A. Djamal Faruk) Kepala Bagian Produksi
Mengetahui, Ketua Jurusan Kimia
(Dr. Bambang Piluharto, S.Si, M.Si) NIP. 197107031997021001 ii
KATA PENGANTAR Puji syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat terselesaikan laporan kuliah kerja magang yang telah dilaksanakan di AMDK Airolas pada tanggal 01 Juli – 19 Agustus 2013 dengan judul “Analisis Kadar Nitrat dan pH pada Air Minum dalam Kemasan (AMDK) AIROLAS
PTPN
XII Kebun Jatirono Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi”.
Terselesaikannya penulisan laporan KKM ini tidak terlepas dari bantuan dan arahan dari beberapa pihak. Untuk itu Kami menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Bambang Piluharto, S.Si, M.Si, selaku ketua Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember. 2. Bapak Drs. Sudarko, Ph.D selaku dosen pembimbing. 3. Bapak Achmad Djamal Faruk selaku kepala bagian produksi, sekaligus pembimbing lapang kuliah kerja magang di AMDK Airolas Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi. 4. Rekan-rekan kerja di AMDK Airolas yang telah membantu proses pembelajaran selama kegiatan kuliah kerja berlangsung. Penulis menyadari bahwa laporan hasil kuliah kerja magang ini masih jauh dari sempurna, sehingga adanya saran dan kritik yang konstruktif sangat diharapkan untuk membantu proses penyempurnaannya.
Kami berharap laporan
kuliah kerja ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.
Jember, Desember 2013 Penyusun
iii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...............................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN.....................................................................
ii
KATA PENGANTAR.............................................................................
iii
DAFTAR ISI............................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR...............................................................................
v
BAB I. PENDAHULUAN.......................................................................
1
1.1Latar Belakang.............................................................................
1
1.2 Permasalahan..............................................................................
3
1.3 Tujuan dan Manfaat....................................................................
3
BAB II. PELAKSANAAN KEGIATAN................................................
4
2.1 Tempat dan Waktu......................................................................
4
2.2 Selayang Pandang tentang Airolas.............................................
6
2.3 Bidang atau Jenis Kegiatan.........................................................
6
2.4 Teknik Kegiatan..........................................................................
7
2.5 Kendala dan Pemecahan.............................................................
10
BAB III. HASIL KEGIATAN DAN PEMBAHASAN...........................
11
3.1 Hasil............................................................................................
11
3.2 Pembahasan................................................................................
13
BAB IV. PENUTUP................................................................................
19
4.1 Kesimpulan.................................................................................
19
4.2 Saran...........................................................................................
19
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................
20
LAMPIRAN.............................................................................................
21
iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Denah lokasi kuliah kerja magang di AMDK Airolas............
4
Gambar 2. Struktur kimia senyawa nitrat.................................................
14
v
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Air merupakan senyawa kimia yang memiliki peranan penting bagi kehidupan mahluk hidup. Selain makanan dan udara, kebutuhan yang paling utama adalah air. Bagi manusia, air diperlukan untuk melangsungkan kehidupan sebagai air minum. Sekitar 75% komponen tubuh manusia terdiri dari air, dan kebutuhan air pada orang dewasa sebanyak 1,5 – 2 liter setiap hari untuk menjaga keseimbangan tubuh dan membantu proses metabolisme (Slamet, 2007). Manusia dapat mengalami dehidrasi (kekurangan cairan) atau terserang penyakit jika kekurangan cairan dalam tubuh (Suriawiria, 1996). Manusia dapat bertahan hidup dua atau tiga minggu tanpa makan. Namun, hanya bisa bertahan dua atau tiga hari tanpa minum. Sehingga dapat dipastikan bahwa kebutuhan air minum semakin meningkat seiring dengan angka pertumbuhan masyarakat (Suripin, 2002). Menurut Peraturan Menteri Kesehatan nomor 416 tahun 1990 meyebutkan bahwa, air minum merupakan air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Depkes RI, 1990). Bagi masyarakat perkotaan atau daerah gersang, sangat sulit untuk mendapatkan air minum yang bersih dan memenuhi syarat kesehatan. Salah satu solusi pemenuhan kebutuhan air bersih yaitu menggunakan Air Minum dalam Kemasan (AMDK). Berdasarkan Keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan nomor 167 tahun 1997, pengertian AMDK adalah air yang telah diolah dan dikemas serta aman untuk dikonsumsi. Air minum dalam kemasan harus memenuhi persyaratan air minum dalam kemasan (AMDK) yang diatur sesuai dengan Standar Nas ional Indonesia (SNI) nomor SNI-01-3553-2006. Hingga saat ini keberadaan AMDK sangat diminati oleh masyarakat karena dinilai lebih higenis dan praktis untuk memenuhi kebutuhan air minum sehari – hari. Sampai tahun 2010 tercatat
2
sebanyak 567 perusahaan AMDK di Indonesia mampu menjual air minum sebanyak 13,5 liter per tahun. Pemanfaatan AMDK sangat dirasakan oleh masyarakat,
karena
AMDK
merupakan
solusi bagi
masyarakat
untuk
mengkonsumsi air siap pakai (Amrih, 2005). Air juga dapat membawa dampak buruk bagi kehidupan manusia, jika air tersebut mengandung senyawa yang berbahaya bagi tubuh. Kandungan zat organik dan anorganik dalam air minum tidak boleh melebihi standar yang sudah ditentukan. Salah satu zat anorganik yang terdapat dalam air adalah nitrat. Nitrat (NO 3 ) merupakan ion anorganik alami, nitrat termasuk dalam siklus nitrogen. Nitrat sering ditemukan di dalam air tanah maupun air permukaan karena nitrat merupakan hasil oksidasi dari nitrit. Senyawa yang mengandung nitrat di dalam tanah biasanya larut dalam air dan dapat bermigrasi dengan air bawah tanah. Batas normal kadar nitrat pada air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/1990 adalah 50 mg/liter dan pada air minum adalah 10 mg/liter. Nitrat dalam air minum dapat berbahaya bagi bayi dan anak kecil, dan dapat mengakibatkan penyakit Methemoglobinemia jika melebihi 10 mg/liter (Gustafon, 1993). Selain kandungan nitrat, aspek lain yang juga perlu diperhatikan adalah pH (Power of Hydrogen) pada air minum dalam kemasan. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia nomor 492/Menkes/Per/IV/20120, air minum yang layak untuk dikonsumsi harus memiliki pH antara 6,5 – 8,5. Jika pH berada di bawah 6,5 maka air akan memiliki sifat asam. Akibat yang timbul dalam tubuh jika meminum air yang bersifat asam antara lain: gangguan pencernaan, kekurangan energi, dan sakit pada persendian. Berdasarkan permasalah diatas, dan melihat potensi pengaplikasian ilmu kimia pada masyarakat, maka dilakukanlah Kuliah Kerja Magang (KKM) mahasiswa Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember khususnya dalam hal analisis kadar nitrat dan pH pada AMDK Airolas Kebun Jatirono, Kalibaru. Kegiatan ini dilakukan sebagai bentuk kerjasama yang diharapkan dapat membawa manfaat antar perguruan tinggi dan AMDK Airolas, Kalibaru. Sebagai hasil kuliah kerja magang di Airolas, disusunlah laporan KKM dengan judul “Analisis Kadar Nitrat dan pH pada Air
3
Minum dalam Kemasan (AMDK) AIROLAS PTPN XII Kebun Jatirono Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi” ini. 1.2 Permasalahan Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: a. Bagaimana menghitung kadar nitrat pada AMDK Airolas? b. Bagaimana menghitung pH air pada AMDK Airolas? c. Bagaimana pengaruh kandungan nitrat dan pH terhadap kualitas air minum yang dihasilkan? 1.3 Tujuan dan Manfaat 1.3.1 Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dari kegiatan ini antara lain: a. Mengetahui cara penentuan kadar nitrat dalam air minum Airolas menggunakan metode spektrofotometri. b. Mengetahui penentuan pH dalan air minum menggunakan alat pH meter. c. Mengetahui kualitas air minum dalam kemasan Airolas berdasarkan kandungan nitrat dan kadar pHnya. 1.3.2 Manfaat Adapun manfaat yang dapat diperoleh berdasarkan Kuliah Kerja Magang ini antara lain: a. Mahasiswa memiliki wawasan dalam dunia kerja, khususnya pengujian kualitas air minum dalam kemasan. b. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu kimia untuk menguji kadar nitra t dan pH air minum. c. Terciptanya kerjasama yang kondusif antara AMDK Airolas dengan perguruan tinggi. d. Terciptanya kerjasama tim (team work) antar anggota KKM, sehingga tertanam sikap kerja sama sebagai bekal dalam dunia kerja.
4
BAB II. PELAKSANAAN KEGIATAN
2.1 Tempat dan Waktu 2.1.1. Tempat Kuliah Kerja Magang (KKM) dilakukan di Pabrik Air Minum dalam Kemasan (AMDK) merk “Airolas” PT. Perkebunan Nusantara XII (Persero) Kebun Jatirono, Afdeling Sumber Salak, Desa Kajarharjo, Kecamatan Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur. Pengujian zat organik, sulfat, logam Cadmium (Cd), dan zat anorganik yang terkandung di dalam air minum Airolas dilakukan di laboratorium Anorganik dan Analitik Jurusan K imia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Berikut merupakan denah lokasi kuliah kerja magang:
Kampus UNEJ
AMDK Airolas
AMDK Airolas Pasar Kalibaru
Gambar 1. Denah lokasi kuliah kerja magang di AMDK Airolas, Kalibaru
5
2.1.2. Waktu Kegiatan kuliah kerja ini dilaksanakan pada tanggal 01 Juli 2013 sampai dengan 19 Agustus 2013. Terdapat 3 pembagian waktu pelaksanaan kegiatan: a. 01 – 08 Juli 2013
: Pengenalan industri, tes ozon, dan produksi.
b. 09 – 26 Juli 2013
: Pengujian kadar nitrat di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember.
c. 29 Juli – 19 Agustus 2013 : Pengujian pH dan TDS (Total dissolved solid) di laboratorium milik AMDK Airolas. Jam kerja selama hari senin sampai dengan sabtu, dari pukul 07:00 hingga pukul 15:00 WIB, atau diluar jam tersebut sesuai kesepakatan yang telah disepakati. Berikut ini merupakan jadwal kegiatan kuliah kerja magang: Tabel 1. Jadwal Kegiatan Kuliah Kerja Magang di AMDK Airolas No 1 2 3 4 5 6
Hari, Tanggal Senin, 01 Juli 2013 Selasa, 02 Juli 2013 Rabu, 03 Juli 2013 Kamis, 04 Juli 2013 05 sampai 08 Juli 2013 09 sampai 15 Juli 2013
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Selasa, 16 Juli 2013 Rabu, 17 Juli 2013 Kamis, 18 Juli 2013 Jumat, 19 Juli 2013 Sabtu, 20 juli 2013 Senin, 22 Juli 2013 Selasa, 23 Juli 2013 Kamis, 25 Juli 2013 Jumat, 26 Juli 2013 Senin, 29 Juli 2013 Selasa, 30 Juli 2013 Rabu, 31 Juli 2013 Kamis, 01 Agustus 2013 Jumat, 02 Agustus 2013 Sabtu, 03 Agustus 2013 Rabu, 14 Agustus 2013 Kamis, 15 Agustus 2013 Jumat, 16 Agustus 2013 Senin, 19 Agustus 2013
Kegiatan Pengenalan tampat magang Pengenalan laboratorium Pengujian kadar ozon Memasuki bagian produksi Pemrograman KRS Perijinan penggunaan laboratorium Kimia Analitik dan Anorganik, Jurusan Kimia Pengujian sulfat dan pH air Pengujian zat organik (titrasi) Uji logam Cd (AAS) Preparasi reagen untuk uji nitrat Preparasi reagen untuk uji nitrat Preparasi alat untuk uji nitrat Uji nitrat dengan spektrofotometer Pengembalian alat Pengembalian alat Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas Uji pH dan TDS di lab. Airolas
6
2.2 Selayang Pandang tentang Airolas Pabrik Air Minum dalam Kemasan (AMDK) merk Airolas terletak di PT. Perkebunan Nusantara
XII Kebun Jatirono, Afdeling Sumber Salak, Desa
Kajarharjo, Kecamatan Kalibaru, Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur. Pabrik AMDK Airolas didirikan pada tahun 2009 dan bahan bak u air pengolahan pabrik AMDK berasal dari Afdeling Sumber Salak di Kebun Jatirono yang memiliki 7 buah mata air dengan total debit 324 liter/detik. Bahan baku Air Minum dalam Kemasan Airolas mengambil sumber mata air yang ke-7. Sumber mata air ini merupakan peninggalan Belanda yang memiliki debit 11 liter/detik. Tahap pengolahan air baku menjadi air siap dikonsunmi melewati tahapan sebagai beriku: bahan baku, filtrasi, desinfeksi (ozonasi dan ultraviolet), pengisian, penyimpanan, dan pemasaran. Pemasaran produk AMDK Airolas sudah dipasarkan antara lain; di kebun – kebun se PT. Perkebunan Nusantara XII, pasar wilayah Kabupaten Banyuwangi yang meliputi 22 kecamatan, Kabupaten Jember, Sidoarjo, dan Surabaya. 2.3 Bidang atau Jenis Kegiatan Kegiatan yang dilakukan merupakan Kuliah Kerja Magang (KKM), yang dilakukan oleh mahasiswa Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember di AMDK Airolas Kalibaru. Terdapat dua bidang yang dilakukan mahasiswa selama kuliah kerja berlangsung. Bidang tersebut antara lain: a. Produksi Merupakan bagian yang melakukan proses pengemasan air minum hasil produksi dalam wadah atau kemasan (cup, botol, dan galon). b. Laboratorium Laboratorium yang digunakan ada 3 antara lain : Laboratorium Anorganik, Analitik, dan laboratorium AMDK Airolas. Bagian laboratorium menguji kandungan kimia senyawa nitrat pada air minum dalam kemasan Airolas.
7
2.4 Teknik Kegiatan 2.4.1 Kegiatan Kuliah Kerja Magang Secara Umum Kegiatan kuliah kerja magang yang telah dilakukan oleh mahasiswa Jurusan Kimia pada AMDK Airolas terbagi dalam 4 kategori: a. Monitoring dan Survei Lokasi Monitoring dilakukan awal sebelum pembuatan proposal kuliah kerja magang. Monitoring bertujuan untuk memilih lokasi yang sesuai dalam penerapan ilmu kimia didalam dunia kerja yang sebenarnya. Setelah kegiatan monitoring, maka perlu dilakukan survei untuk pengenalan lingkungan sekitar industri tempat kuliah kerja. b. Pengenalan Industri Pengenalan industri dilakukan saat pertama kali memasuki AMDK Airolas. Pengenalan mencakup proses pengolahan air (penyaringan, desinfeksi, dan pengemasan). Selain pengenalan proses produksi, juga pengenalan laboratorium di AMDK Airolas. c. Pelaksanaan Kuliah Kerja Pelaksanaan kuliah kerja dilaksanakan tanggal 01 Juli sampai 19 Agustus 2013. Pelaksanaan meliputi proses produksi dan pengujian air minum Airolas. d. Penyusunan Laporan Laporan kuliah kerja magang disusun saat kuliah kerja berlangsung. Laporan dibuat berdasarkan format yang sudah ditentukan. Hasil laporan yang sudah disetujui pembimbing eksternal dan internal selanjutnya diberikan kepada pihak AMDK Airolas dan Intitusi Pendidikan sebagai bahan koreksi dan dokumentasi. 2.4.2 Analisa Kadar Nitrat Proses analisa nitrat berdasarkan metode uji kualitas air minum dalam kemasan yang mengacu pada SNI 01-3554-2006.
Tujuan
: Mengetahuai kadar nitrat dalam air minum Airolas.
Prinsip
: Penambahan sejumlah larutan asam klorida dalam larutan
8
yang mengadung ion nitrat menyebabkan perubahan pada spektrum absorben nitrat yang dapat diukur dengan spektrofotometer ultraviolet pada panjang gelombang 220 nm dan 275 nm.
Alat dan Bahan a) Alat -
Spektrofotometer ultraviolet
-
Pipet ukur 10 ml
-
Pipet volume 50 ml
-
Labu ukur 50 ml
-
Pipet tetes
-
Kuvet
-
Oven
-
Timbangan digital
b) Bahan
-
Aquades
-
Kalium nitrat
-
Kloroform
-
HCl 1 molar
-
Larutan sampel
-
Larutan standar nitrat
Prosedur Kerja a) Serbuk kalium nitrat dipanaskan dalam oven pada suhu 105 o C ± 24 jam. b) Dilarutkan dalam akuades sebanyak 0,722 gram dan diencerkan hingga 1000 ml. c) Larutan diawetkan dengan ditambahkan kalorofom. d) Kurva kalibrasi dibuat dengan memipet larutan induk sebanyak 5, 10, 15, 20, dan 25 ml kedalam labu ukur 50 ml. e) Dincerkan sampai tanda batas.
9
f) Masing – masing variasi konsentrasi ditambahkan dengan 1 mL HCl 1 Molar. g) Larutan standar diperiksa absorbansinya pada panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. h) Dilakukan pengujian pada sampel dengan panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. i) Dibuat kurva kalibrasi dari hasil pengurangan absorbansi larutan standar dari panjang gelomabang 220 nm dan 275 nm. j) Absorbansi sampel dihitung berdasarkan pengurangan pada panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. k) Persamaan garis y = mx + c yang diperoleh digunakan untuk perhitungan konsentrasi nitrat dalam air minum, dimana: y
= Absorbansi
x
= konsentrasi
c
= konstanta
2.4.3 Analisa kadar pH Kadar pH dalam air diuji dengan alat pH meter.
Tujuan
: Mengetahuai kadar pH dalam air minum Airolas.
Prinsip
: Pengukuran aktivitas ion hidrogen dalam air minum yang diukur menggunakan alat pH meter.
Alat dan Bahan
a) Alat -
Gelas ukur
-
Pipet tetes
-
pH meter
b) Bahan -
Aquades
-
Air minum dalam kemasan Airolas
-
Larutan dengan pH 4
-
Larutan dengan pH 7
10
Prosedur Kerja a) Persiapan alat dan bahan b) Kalibrasi alat pH meter dengan pH 4 c) Kalibrasi alat pH meter dengan pH 7 d) Pengukuran pH pada sampel air e) Hasil yang diperoleh dicatat dan dilaporkan
2.5 Kendala dan Pemecahan 2.5.1
Kendala Secara umum kegiatan kuliah kerja magang berlangsung secara baik.
Namun tidak selamanya berjalan sesuai rencana yang sudah ditentukan. Berikut ini beberapa kendala yang dihadapi: a. Kondisi laboratorium di Airolas yang cukup kotor dan tidak terawat. b. Keterbatasan alat uji di laboratorium AMDK Airolas, sehingga tidak dapat menguji nitrat. c. Saat awal magang, alat ukur pH dan TDS milik AMDK Airolas masih berada di Surabaya untuk dikalibrasi. d. Alat – alat di laboratorium kimia analitik yang belum terkalibrasi mempengaruhi perhitungan kadar senyawa nitrat. 2.5.2 Pemecahan Seberat apapun kendala yang hadapi pasti terdapat jalan keluar atau pemecahan masalah. Berikut merupakan pemecahan masalah yang dilakukan: a. Mahasiswa membersihkan laboratorium dan menginfentarisasi alat dan bahan yang ada di laboratoorium Airolas. Serta melengkapi bahan atapun alat yang digunakan untuk keperluan uji secara swadaya. b. Pengujian senyawa nitrat dilakukan di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember. c. Pengukuran pH dilakukan minggu terkahir magang. Hal ini dikarenakan alat pH meter datang kurang lebih satu minggu sebelum kegiatan usai. d. Data pengukuran dilengkapi dengan SD (Standar deviasi) dan RSD (Standar deviasi relatif) serta kesalahan – kesalahan yang mungkin terjadi.
11
BAB III. HASIL KEGIATAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil 3.1.1 Analisa Kadar Nitrat Analisa kadar nitrat menggunakan alat spektrofotometer ultraviolet dengan tingkat ketelitian 0,001. Prinsipnya berdasarkan perubahan spektrum absorben dalam larutan yang mengandung ion nitrat ketika ditambahkan larutan asam klorida. Perubahan spektrum absorben ini diukur pada panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. Konsentrasi sampel dan larutan standar dihitung berdasarkan pengurungan panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. a) Pengukuran Absorbansi Standar pada Panjang Gelombang 220 nm Standar (ppm) 5 10 15 20 25
Pengulangan 1 0,537 0,702 0,943 1,149 1,411
2 0,540 0,700 0,943 1,149 1,415
3 0,541 0,701 0,945 1,148 1,413
Rata-rata 0,539 0,701 0,944 1,149 1,413
b) Pengukuran Absorbansi Standar pada Panjang Gelombang 275 nm Standar (ppm) 5 10 15 20 25
1
Pengulangan 2
3
0,031 0,029 0,028 0,027 0,025
0,031 0,028 0,028 0,027 0,026
0,031 0,028 0,028 0,027 0,026
Rata-rata 0,031 0,028 0,028 0,027 0,026
12
c) Pengurangan Absorben Larutan Standar pada Panjang Gelombang 220 nm dan 270 nm Standar (ppm) 5 10 15 20 25
220 nm 0,539 0,701 0,944 1,149 1,413
275 nm 0,031 0,028 0,028 0,027 0,026
Hasil Pengurangan 0,508 0,673 0,916 1,122 1,387
Kurva Kalibrasi
Kurva Kalibrasi Absorbansi
1,5
1 y = 0,0441x + 0,2591 R² = 0,9948
0,5 0
0
5
10
15
20
25
30
Konsentrasi
d) Pengukuran Asorbansi Sampel pada Panjang Gelombang 220 nm Sampel 1 2 3 4 baru 4 lama
1 0,602 0,599 0,601 0,599 0,602
Pengulangan 2 0,602 0,600 0,601 0,599 0,601
3 0,602 0,600 0,601 0,601 0,601
Rata-rata 0,602 0,600 0,601 0,600 0,601
e) Pengukuran Absorbansi Sampel pada Panjang Gelombang 275 nm Sampel 1 2 3 4 baru 4 lama
1 0,025 0,023 0,024 0,025 0,026
Pengulangan 2 0,026 0,023 0,023 0,025 0,027
3 0,025 0,024 0,024 0,025 0,026
Rata-rata 0,025 0,023 0,024 0,025 0,026
13
f) Pengurangan Absorben Larutan Sampel pada Panjang Gelombang 220 nm dan 270 nm Sampel 1 2 3 4 baru 4 lama
220 nm 0,602 0,600 0,601 0,600 0,601
275 nm 0,025 0,023 0,024 0,025 0,026
Hasil Pengurangan 0,577 0,576 0,577 0,575 0,575
g) Konsentrasi Nitrat Berdasarkan kurva linear larutan standar diperoleh persamaan garis y = 0,441x + 0,259. Maka diperoleh konsentrasi nitrat sebagai berikut: Sampel 1 2 3 4 baru 4 lama 3.1.1
Absorbansi sampel 0,577 0,576 0,577 0,575 0,575
Konsentrasi nitrat (ppm) 7,208 7,199 7,208 7,154 7,170
Analisa Kadar pH Pengukuran kadar pH dilakukan di laboratorium AMDK Airolas dengan menggunakan alat merk Eutech dengan ketelitian 0,01. Berikut ini data hasil pengujian sampel air minum Airolas: Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata – rata
Baku 5,68 5,74 5,47 5,47 5,45 5,40 5,40 5,41 5,43 5,31
Filter 5,78 5,91 5,56 5,43 5,50 5,45 5,39 5,70 5,64 5,40
Catridge 5,80 5,78 5,56 5,42 5,51 5,46 5,43 5,74 5,71 5,44
UV 5,93 5,78 5,84 5,50 5,57 5,54 5,66 5,93 5,81 5,47
Kemasan 6,20 5,77 5,96 5,56 5,57 5,59 6,01 6,03 5,90 5,54
Suhu o C 24,8 25,0 25,1 24,9 25,2 24,1 23,5 23,3 23,3 24,1
5,48
5,58
5,58
5,70
5,81
24,3
14
3.2 Pembahasan Kualitas air perlu diperhatikan baik secara fisik, kimia, dan juga mikrobiologi. Secara fisik, air harus bersih dan tidak keruh, tidak berbau, tidak berasa, tidak meninggalkan adanya endapan. Secara mikrobiologi, air tidak boleh mengandung kuman dan bakteri penyebab penyakit. Sedangkan syarat kimia yang perlu diperhatikan antara lain tidak mengandung bahan kimia beracun, mengandung zat organik dan anorganik yang tidak melebihi kadar, dan pH air antara 6,8 – 8,5 (Depkes RI, 2002). Parameter kualitas air minum dalam kemasan (AMDK) yang berhubungan dengan kimia anorganik adalah senyawa nitrat, Sedangkan parameter yang tidak berhubungan langsung dengan kesehatan adalah pH. Nitrat merupakan senyawa anorganik yang berasal dari ammonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrat adalah komponen yang mengandung atom nitrogen dan berikatan dengan tiga atom oksigen. Berikut merupakan struktur kimia nitrat: O-
N -
O
O-
Gambar 2. Struktur kimia senyawa nitrat. Nitrat dalam tanah berasal dari siklus nitrogen. Nitrogen di udara dirubah menjadi amonia dalam proses fiksasi nitrogen. Amonia dioksidasi menjadi nitrit oleh bakteri Nitrosomonas dengan reaksi sebagi berikut: 2 NH3 + 3 O 2 2 NO 2 - + 2 H+ + 2 H2 O Nitrit yang terbentuk dengan mudah teroksidasi dengan adanya oksigen menjadi nitrat oleh bakteri Nitrobacter dengan reaksi sebagai berikut: 2 NO 2 - + O2 2 NO 3 (Effendi, 2003). Nitrat dalam tanah berupa ion yang mudah bergerak di dalam tanah, hal ini dikarenakan nitrat mudah larut dalam air (Mukhlis, 2003). Karena sifatnya yang
15
mudah larut dalam air, maka dalam sumber mata air dapat diindikasikan mengandung nitrat. Sampel yang menjadi bahan uji adalah air minum yang dikelola oleh AMDK Airolas Kebun Jatirono, Kalibaru. Kandungan nitrat dalam air bersih yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 416/1990 adalah sebesar 50 mg/liter, dan pada air minum adalah 10 mg/liter. Nitrat dalam tubuh manusia dapat diubah menjadi nitrit dengan adanya enzim spesifik. Nitrit yang terbentuk dapat bereaksi dengan hemoglobin (oxyHb) membentuk nitrat dan methahemoglobin (metHb), reaksi yang terjadi sebagai berikut: NO 2 + oxyHb(Fe2+) metHb(Fe3+) + NO 3 Bentuk hemoglobin normal yang teroksidasi menjadi methahemoglobin membawa dampak perubahan protein darah, sehingga protein darah tidak dapat membawa oksigen ke seluruh tubuh (Santamaria, 2006). Parameter yang tidak berpengaruh secara langsung terhadap kesehatan adalah pH. pH merupakan derajat keasaman yang dimiliki oleh suatu zat. pH berkisar dari 0 hingga 14, nilai pH > 7 mengindikasikan zat tersebut memiliki sifat basa, pH < 7 bersifat asam, dan pH = 7 menunjukkan sifat netral. Kadar pH dalam air minum sebesar 6,5 sampai 8,5 (Depkes RI, 2002). Air yang memiliki pH dibawah 6,5 bersifat asam dan kurang baik bagi tubuh. Efek yang timbul ketika mengkonsumsi air asam antara lain: mudah lelah, terasa sakit pada sendi, dan gangguan pencernaan. 3.2.1 Diagram Alir Produksi Air Minum dalam Kemasan (AMDK) Airolas Sumber Air
Penampungan Penyaringan I (sand filter) Penyaringan II (carbon filter)
Penyaringan III (catridge filter) 5 mikron
16
Penyaringan IV (catridge filter) 1 mikron Ozonisasi (Ozon generator)
Sterilisasi (UV) Pengemasan Sumber: AMDK Airolas a) Sumber Air Sumber air di AMDK Airolas berasal dari Afdeling Sumber Salak di Kebun Jatirono yang memiliki 7 buah sumber mata air dengan total debit 342 liter/detik. Bahan baku AMDK Airolas berasal dari sumber ke 7 dengan debit air 11 liter/detik dan sudah ada sejak jaman Belanda. b) Penampungan Penampungan air (profil tank) dengan kapasitas 1500 liter, dengan diameter 1 meter dan tinggi 1,59 meter. c) Penyaringan I Penyaringan I berisi 50 kg silika dengan kapasitas 1000 liter/jam. Memiliki diameter 300 mm dan tinggi 1000 mm. d) Penyaringan II Penyaringan II berisi 10 kg silika dan 15 kg karbon aktif dengan kapasitas 1000 liter/jam. Memiliki diameter 300 mm dan tinggi 1000 mm. e) Penyaringan III Proses penyaringan ke III menggunakan catridge filter berukuran 5 mikron f) Penyaringan IV Proses penyaringan ke IV menggunakan catridge filter berukuran 1 mikron g) Ozonisasi Proses desinfeksi bertujuan untuk membunuh dan menghilangkan bakteri penyebab penyakit. Proses desinfeksi dilaukan menggunakan ozon.
17
h) Sterilisasi Selain ozonisasi, proses desinfeksi juga dilakukan dengan penyinaran pada lampu ultraviolet dengan daya 55 watt. i) Pengemasan Proses pengemasan merupakan titik kritis dalam produksi AMDK karena dapat terjadi pencemaran biologi, kimia, dan fisika. Pencemaran timbul karena kondisi alat dan ruangan yang tidak steril akibat suasana ruangan yang lembab. Sehingga harus diperhatika keadaan alat, ruagan, suhu, dan kebersihan pekerja (AMDK Airolas, 2009). 3.2.2 Proses Pengambilan Sampel Sampel yang digunakan untuk uji kadar nitrat terdiri atas air baku, filter, uv, ozon, dan air dalam kemasan. Khusus sampel air dalam kemasan diambil di pasaran. Sedangkan sampel air baku, filter, uv, dan ozon diambil langsung dari AMDK Airolas. Sampel yang diperoleh diuji kandungan nitratnnya di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA Universitas Jember menggunakan alat spektrofotometer. Pengujian kadar pH dilakukan setelah pengujian nitrat selesai dilakukan. Sampel yang digunakan untuk uji kadar pH antara lain: air baku, filter, catridge, uv, dan cup. 3.2.3 Kadar Nitrat dalam AMDK Airolas Pengukuran kandungan nitrat dalam air minum dilakukan berdasarkan uji nitrat dalam SNI 01-3554-2006. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer ultraviolet. Spektrofotometer ultraviolet mengukur serapan cahaya didaerah (200 nm sampai 350 nm). Pengukuran berdasarkan pada perubahan spektrum absorben nitrat saat penambahan sejumlah asam klorida. Perubahan spektrum absorben ini diukur pada panjang gelombang 220 nm dan 275 nm. Larutan standar yang digunakan memiliki variasi konsentrasi (5, 10, 15, 20, dan 25 ppm). Masing – masing larutan standar dan sampel diukur pada panjang gelomabang 220 nm dan 275 nm. Hasil pengurangan absorbansi larutan standar digunakan untuk kurva
18
kalibrasi, sedangkan hasil pengurangan absorbansi sampel digunakan untuk menghitung konsentrasi nitrat dalam air minum. Hasil perhitungan konsentrasi nitrat dalam AMDK Airolas diperoleh kandungan nitrat pada sampel air baku sebesar 7,208 ppm, pada air hasil filtrasi sebesar 7,199 ppm, pada air hasil ozonisasi sebesar 7,208 ppm, sampel air kemasan yang baru sebesar 7,154 pmm, dan sampel kemasan a ir di pasaran sebesar 7,170 ppm. Angka ini menunjukkan bahwa kadar nitrat pada air minum dalam kemasan Airolas masih dibawah batas normal, dimana pada Permenkes No. 416/1990 kandungan nitrat pada air bersih maksimal sebesar 50 mg/liter, dan pada air minum adalah 10 mg/liter. Kandungan nitrat yang terkandung dalam air minum Airolas disebabkan oleh proses daur nitrogen di alam. Melihat kondisi alam disekitar sumber mata air Airolas berada di daerah perkebunan, sehingga besar kemungkinan terjadinya proses fikasasi nitrogen dari amonia menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat. Nitrat itu sendiri sangat mudah larut dalam air dan terbawa oleh aliran air di dalam tanah. Sehingga nitrat dapat ditemukan pada air minum Airolas ini. 3.2.4 Kadar pH dalam AMDK Airolas pH atau (power of hydrogen) merupakan kemasaman atau kebasaan relatif suatu zat. Kandungan pH pada air minum Airolas diukur menggunakan alat pH meter. Metode pengukuran pH berdasarkan aktivitas ion hidrogen menggunakan metode potensiometri dengan elektroda gelas. Besarnya pH yang diperbolehkan dalam air minum menurut Permenkes No. 416/1990 adalah 6,5 sampai 8,5. Hasil perhitungan kadar pH di Laboratorium AMDK Airolas meunjukkan nilai yang jauh dari kisaran kadar standar. Perhitungan pH rata – rata pada air baku sebesar 5,47; pada filter 5,57; catridge 5,58; uv 5,70; dan pada kemasan 5,81. Rendahnya kadar pH dari standar berakibat pada rasa air minum yang masam. Padahal untuk air minum yang normal tidak memiliki rasa. Penyebab rendahnya pH dalam air minum ini salah satunya karena kandungan senyawa sulfat atau senyawa lain yang bersifat asam.
19
BAB IV. PENUTUP
4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan diatas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa: a) Kandungan nitrat dalam air minum Airolas dapat diukur secara kuantitatif menggunakan spektrofotometer ultraviolet. b) pH dalam air minum diukur secara langsung mengunkana alat pH meter. c) Kualitas air minum AMDK Airolas secara umum baik untuk dikonsumsi. Hal ini dikarenakan konsentrasi nitrat dalam AMDK Airolas pada sampel air baku sebesar 7,208 ppm, pada air hasil filtrasi sebesar 7,199 ppm, pada air hasil ozonisasi sebesar 7,208 ppm, sampel air kemasan yang baru sebesar 7,154 pmm, dan sampel kemasan air di pasaran sebesar 7,170 ppm. Perhitungan pH rata – rata pada air baku sebesar 5,47; pada filter 5,57; catridge 5,58; uv 5,70; dan pada kemasan 5,81. pH dapat mempengaruhi kesehatan tubuh secara tidak langsung.
4.2 Saran Pengujian air minum dalam kemasan tidak harus pada aspek kimia maupun fisiknya saja. Karena bebas dari zat kimia berbahaya belum bisa memastikan kualitas dan kelayakan air minum untuk dikonsumsi. Sehingga dalam perkembangannya perlu dilakukan uji mikroba dalam air minum.
20
DAFTAR PUSTAKA AMDK Airolas. 2010. Selayang Pandang Air Minum dalam Kemasan Airolas. Jatirono: PT. Rolas Nusantara Mandiri. Amrih, Pitoyo. 2005. Dua Jam Anda Tahu Cara Memastikan Air yang Anda Minum Bukan Sumber Penyakit. Solo: e-buku 05 – 00001 – 100 – 0220 Distribusi Terbuka. [on line]. www.pitoyo.com. Diakses pada 09 Sepetember 2013. Depkes RI, 1990. Peraturan Menteri Kesehatan RI No 416/Menkes/Per/IX/1990. Jakarta. Gustafson, D. I. 1993. Pesticides in Drinking Water, Van Hostrand Reinhold, New York, p. 241. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Air dan Lingkungan. Yogyakarta: Kanisius. Mukhlis, Fauzi. 2003. Pergerakan Unsur Hara Nitrogen dalam Tanah. Sumatera Utara: Universitas Sumatera Utara. Santamaria, P. 2006. Review nitrate in vegetables : toxicity, content, intake and EC regulation. J Sci Food Agric. 86 : 10-17. Slamet, Soemirat. 2007. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. SNI 01-3554. 2006. Cara Uji Air Minum dalam Kemasan. Badan Standarisasi Nasional. Suriawiria, U. 1996. Mikrobiologi Air dan Dasar-Dasar Pengolahan Air Buangan Secara Biologis. Bandung: Penerbit Alumni. Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta: Andi.
21
Lampiran :
22
Pengurangan Absorbansi Larutan Standar Standar (ppm) 5 10 15 20 25
220 nm 0,539 0,701 0,944 1,149 1,413
275 nm 0,031 0,028 0,028 0,027 0,026
Hasil Pengurangan 0,508 0,673 0,916 1,122 1,387
Kurva Kalibrasi
Kurva Kalibrasi Absorbansi
1,5 1 y = 0,0441x + 0,2591 R² = 0,9948
0,5 0 0
5
10
15
20
25
30
Konsentrasi
Pengurangan Absorbansi Sampel Sampel 1 2 3 4 baru 4 lama
220 nm 0,602 0,600 0,601 0,600 0,601
275 nm 0,025 0,023 0,024 0,025 0,026
Hasil Pengurangan 0,577 0,576 0,577 0,575 0,575
Mencari Nilai Konsentrasi Nitrat Menggunakan Persamaan Garis Linear Kurva Kalibrasi y = mx + C dimana y = 0,044 x + 0,259 y adalah hasil pengurangan absorbansi sampel. 1. Sampel 1 (Air Baku) y = 0,577 y = 0,044 x + 0,259 0,577 = 0,441 x + 0,259
23
x = [(0,577-0,259)/0,441] x = 7,208 ppm
2. Sampel 2 (Filter) y = 0,576 y = 0,044 x + 0,259 0,576 = 0,441 x + 0,259 x = [(0,576-0,259)/0,441] x = 7,199 ppm
3. Sampel 3 (Ozon) y = 0,577 y = 0,044 x + 0,259 0,577 = 0,441 x + 0,259 x = [(0,577-0,259)/0,441] x = 7,208 ppm
4. Sampel Cup (baru) y = 0,575 y = 0,044 x + 0,259 0,575 = 0,441 x + 0,259 x = [(0,575-0,259)/0,441] x = 7,154 ppm
5. Sampel Cup (lama) y = 0,575 y = 0,044 x + 0,259 0,575 = 0,441 x + 0,259 x = [(0,575-0,259)/0,441] x = 7,170 ppm
24
Menghitung SD (Standar Deviasi) dan RSD (Relatif Standar Deviasi) a)
Standar Deviasi Rumus untuk menghitung SD adalah:
( x x)
SD
2
n 1
Dimana: x merupakan data hasil perhitungan dan n adalah banyaknya pengulangan. b) Relatif Standar Deviasi Rumus untuk menghitung relatif standar deviasi adalah: RSD
SD _
x 100%
x Berdasarkan perhitungan SD dan RSD diperoleh data sebagai berikut: a) Pengukuran absorbansi larutan satandar pada panjang gelombang 220 nm Konsemtrasi
Pengulangan
Rata-
SD
RSD
0,539
0,002
0,394 %
0,701
0,701
0,001
0,143 %
0,943
0,945
0,944
0,001
0,130 %
1,149
1,149
1,148
1,149
0,001
0,062 %
1,411
1,415
1,413
1,413
0,002
0,141 %
1
2
3
rata
5
0,537
0,54
0,541
10
0,702
0,700
15
0,943
20 25
b) Pengukuran absorbansi larutan satandar pada panjang gelombang 275 nm Konsentrasi
Pengulangan
Rata -
SD
RSD
0,031
0,000
0,000 %
0,028
0,028
0,001
2,525 %
0,028
0,028
0,028
0,000
0,000 %
0,027
0,027
0,027
0,027
0,000
0,000 %
0,025
0,026
0,026
0,026
0,001
2,720 %
1
2
3
rata
5
0,031
0,031
0,031
10
0,029
0,028
15
0,028
20 25
25
c) Pengukuran absorbansi sampel pada panjang gelombang 220 nm Pengulangan Sampel
Rata-
SD
RSD
0,602
0,000
0,000 %
0,600
0,600
0,001
0,097 %
0,601
0,601
0,601
0,000
0,000 %
0,599
0,599
0,601
0,600
0,001
0,193 %
0,602
0,601
0,601
0,601
0,001
0,096 %
1
2
3
rata
1
0,602
0,602
0,602
2
0,599
0,600
3
0,601
4 baru 4 lama
d) Pengukuran absorbansi sampel pada panjang gelombang 275 nm Pengulangan
Sampel
Rata-
SD
RSD
0,025
0,001
2,828 %
0,024
0,023
0,001
3,074 %
0,023
0,024
0,024
0,001
2,946 %
0,025
0,025
0,025
0,025
0,000
0,000 %
0,026
0,027
0,026
0,026
0,001
2,719 %
1
2
3
rata
1
0,025
0,026
0,025
2
0,023
0,023
3
0,024
4 baru 4 lama
Kesalahan – Kesalahan yang Terjadi pada Saat Pengukuran a) Pengukuran Nitrat Penentuan kadar nitrat dalam AMDK Airolas menggunakan alat spektrofotometer ultraviolet. Pengukuran berdasarkan metode SNI 013554-2006 dan alat – alat yang digunakan harus terkalibrasi. Namun, dalam pengukuran tentu terdapat beberapa penyebab kesahan perhitungan. Penyebab kesalahan tersebut antara lain: - Neraca digital yang digunakan untuk menimbang serbuk kalium nitrat tidak pernah dikalibrasi selama digunakan di laboratorium kimia Fisik. - Pengenceran larutan baku nitrat menggunakan aqua d- min yang sudah lama tidak terpakai (kurang lebih 1 tahun).
26
- Pipet volum 10 ml dan labu ukur 50 ml yang digunakan tidak pernah dikalibrasi selama berada di laborartorium Kimia Analitik, Jurusan Kimia. - Alat yang digunakan kemungkinan besar masih terdapat zat- zat pengotor lain (belum steril 100%). Hal ini diakibatkan pencucian yang kurang bersih. - Alat spektofotometer belum pernah dikalibrasi ulang selama berada di laboratorium Kimia Analitik, Jurusan Kimia. - Kesalahan bisa terjadi akibat kesalahan dalam melakukan prosedur dalam SNI 01-3554-2006. - Tidak adanya data pembanding pada hasil perhitungan yang sama. - Tidak ditentukan perhitungan menggunakan angka penting. Sehingga perlu direvisi menggunakan konsep perhitungan angka penting.
b) Pengukuran pH Pengukuran pH menggunakan alat pH meter merek “Eutech” milik PT. Rolas Nusantara Mandiri. Berikut ini beberapa penyebab kesalahan pengukuran yang terjadi: -
Buffer pH yang digunakan hanya terdapat pH 4 dan pH 7. Sedangkan pH 9 tidak ada, dan hal ini dapat mempengaruhi nilai pengukuran.
-
Dalam satu hari, pengukuran pH hanya dilakukan satu kali pada setiap sampel (baku, filter, catridge, Uv, kemasan baru, dan kemasan lama di pasaran). Seharusnya dalam satu hari dilakukan minimal sebanyak 3 kali pengulangan.
27
Foto Kegiatan
Kegitan pada bagian produksi
Proses Pengambilan Sampel air untuk uji kadar nitrat
Sampel air yang terdiri atas air baku, filter, uv, dan ozon
Preparasi sampel dan larutan standar untuk uji nitrat dengan metode spektrofotometri
Pengujian kadar nitrat dengan spektrofotometer
Alat pH meter, digunakan untuk mengukur pH
28
Proses kalibrasi pH meter pada pH 4 dan pH 7
Sampel untuk uji pH air, dari kanan air baku, filter, catridge, uv, dan kemasan
Proses pengambilan sampel air untuk uji pH
Proses pengujian pH air
