Analisa kualitatif Logam Berat dalam Air

ANALISIS KUALITATIF LOGAM BERAT DALAM AIR


1. Tujuan
Mengetahui adanya logam berat yang terkandung dalam contoh uji air

2. Prinsip
Pembentukan endapan berwarna hitam hasil reaksi logam berat dengan Sulfida

3. Tinjauan Pustaka 
a. Definisi air
Air merupakan senyawa kimia yang terdiri dari atom H dan O. Sebuah molekul air terdiri dari satu atom O yang berikatan kovalen dengan dua atom H. Molekul air yang satu dengan molekul-molekul air lainnya bergabung dengan satu ikatan hidrogen antara atom H dan atom O dari molekul air yang lain. Adanya ikatan hydrogen inilah yang menyebabkan air mempunyai sifat-sifat yang khas.



b. Sifat khas air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa lain, diantaranya
• Pada kisaran suhu yang sesuai untuk kehidupan, air berada dalam fasa cair. Tanpa titik tersebut air yang terdapat dalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun di lngkungan sekitarnya akan berfasa gas
• Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air bersifat sebagai penyimpan panas yang baik
• Air memerlukan panas yang tinggi dalam penguapan. Sebaliknya saat proses kondensasi air melepaskan energi yang besar pula
• Air merupakan pelarut yang baik. Sifat ini memungkinkan nutrient terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup
• Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa organisme untuk merayap di permukaan air
• Air merupakan satu-satunya senyawa yang meregang ketika membeku. Akibatnya densitas es lebih kecil dibandingkan air

c. Pencemaran perairan
Pencemaran air diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar (polutan) yang dapat berupa gas, bahan terlarut dan partikulat. Sumber pencemar dapat berupa suatu lokasi tertentu atau tersebar. Sumber pencemar misalnya knalpot mobil, cerobong asap pabrik dan saluran limbah industri. Berdasarkan cara masukya polutan ke dalam lingkungan sehingga dibagi dua kelompok, polutan alamiah dan antropogenik. Polutan alamiah merupakan bahan pencemar yang memasuki suatu lingkungan secara alami. Polutan jenis ini sukar dikendalikan. Polutan antropogenik adalah polutan yang masuk ke badan air akibat aktivitas manusia misalnya kegiatan domestik, urban maupun industri. Intensitas polutan ini dapat dengan mudah dikendalikan. Senyawa anorganik terdiri dari logam dan logam berat yang pada umumnya bersifat toksik. Davis dan Cornwell (1991) dalam Effendi (2003) mengemukakan bahwa bahan yang dianggap toksik adalah As, Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Se dan Ag. Senyawa anorganik berasal dari limbah domestik dan industri. Dalam tubuh makhluk hidup logam berat akan mengalami biokonsentrasi dan bioakumulasi sehingga kadarnya semakin lama semakin besar. Logam berat juga mengalami magnefikasi sehinga kadarnya berbanding lurus dengan posisi pada rantai makanan. Logam berat pun menyebabkan gangguan proses fisiologis pada organisme akuatik. Tumbuhan air dan algae dapat menyerap logam dalam konsentrasi tinggi pada kondisi pH rendah. 

4. Alat dan Bahan
 a. Alat yang digunakan
• Beaker glass • Tabung reaksi dan raknya • Pipet tetes • Pipet ukur dan bulb • Saluran gas

 b. Bahan yang diperlukan
• Contoh uji berupa air limbah • Asam asetat • Phyrite • Beberapa jenis larutan asam pekat

5. Prosedur
a. Mempersiapkan 5 mL contoh uji dalam tabung reaksi
b. Menambahkan beberapa tetes asam asetat hingga tercapai kondisi pH rendah
c. Menambahkan gas melalui saluran yang telah dipersiapkan (gas merupakan hasil reaksi phyrite dengan larutan asam kuat)
d. Mengamati perubahan yang terjadi
e. Bila timbul endapan hitam berarti contoh uji positif mengandung logam berat

6. Data Pengamatan
Tabel 1
1 Air saluran pembuangan - (negatif logam berat)
2 Air keran - (negatif logam berat)

7. Pembahasan
Logam berat merupakan unsur yang memiliki berat valensi tinggi. Klasifikasi logam berat sendiri kebanyakan berupa unsur-unsur berikut As, Hg, Pb, Cd dan Cr. Dari 5 unsur tersebut yang memiliki sifat paling toksik adalah Hg. Pada perairan alami, Hg hanya terdapat dalam jumlah yang sedikit. Hg merupakan satu-satunya logam yang berfasa cair dalam suhu normal. Hg terserap dalam bahan-bahan partikulat dan mengalami presipitasi. Sumber alami Hg yang paling umum adalah cinnabar (HgS). Selain itu mineral sulfida misalnya sphalterite (ZnS), wurtzite (ZnS), chalcopyrite (CuFeS) dan galena (PbS) juga mengandung Hg. Pelapukan bermacam-macam batuan dan erosi tanah dapat melepaskan Hg dalam lingkungan perairan. Kadar Hg pada perairan tawar alami berkisar antara 10 – 100 mg/L. Sedangkan pada laut berkisar < 10 – 30 mg/L. Hg apabila masuk ke tubuh manusia akan terserap dalam usus dan terakumulasi dalam ginjal dan hati. Metil merkuri diangkat oleh sel darah merah dan dapat mengakibatkan kerusakan otak. Ion metil merkuri lima puluh kali lebiih toksik dibandingkan garam-garam merkuri anorganik lainnya. Senyawa merkuri memiliki masa retensi lebih lama di dalam tubuh manusia.

Logam berat lainnya yang cukup berbahaya adalah timbal (Pb). Pb dalam perarian ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan Pb cukup rendah sehingga kadarnya relatif sedikit. Kadar dan toksisitas Pb dipengaruhi oleh pH, kesadahan, alkalinitas, dan kadar oksigen. Akumulasi Pb dalam tubuh manusia mengakibatkan gangguan otak dan ginjal serta kemunduran mental pada anak yang sedang tumbuh. Perairan tawar alami biasanya memiliki kadar timbal < 0,05 mg/L. Sedangkan pada perairan laut sekitar 0,025 mg/L. Toksisitas Pb lebih rendah dari Hg, Cd dan Cu. Akan tetapi karena Pb dapat dengan mudah diperoleh dari gas buang kendaraan maka dikategorikan berbahaya. Kadmium (Cd) bersama dengan Hg, Pb dan V merupakan logam dengan peranan yang masih belum jelas bagi tumbuhan dan makhluk hidup lain. Di dalam air Cd terdapat dalam jumlah sedikit (renik) dan bersifat tidak larut air. Sumber alami Cd adalah greenockite (CdS), hawleyite, sphalerite, dan otavite. Kadar Cd dalam perairan tawar alami berkisar antara 0,0001 – 0,01 mg/L.

Sedangkan pada perairan alami berkisar antara 0,0001 mg/L. Cd bersifat kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal dan paru-paru, meningkatkan tekanan darah dan kemnadulan pada pria dewasa. Toksisitas Cd ini dipengaruhi oleh pH dan kesadahan. Sedangkan keberadaan Zn dan Pb dapat meningkatkan toksisitas Cd. Praktikum yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui apakah contoh air yang diuji mengandung logam berat melalui analisis kualitatif. Analisis ini berprinsip pada reaksi antar logam berat dengan gas H2S sehingga membentuk endapan berwarna hitam. Gas H2S sendiri dialirkan melalui pipa atau saluran tertentu. H2S diperoleh akibat reaksi antara phyrite dengan larutan asam kuat. Kelebihan analisis ini adalah dapat dengan mudah mengetahui apakah suatu perairan mengandung logam berat atau tidak sehingga tidak perlu langsung melakukan penetapan secara kuantitatif. Kelemahannya adalah logam berat yang teridentifikasi tidak mungkin spesifik kecuali apabila dilakukan reaksi pewarnaan tertentu.

Dalam praktikum ini sebenarnya dilakukan pengujian pada 4 contoh uji Whey, limbah, air saluran pembuangan dan air keran. Hanya saja yang berhasil diuji air saluran pembuangan dan air keran. Ini karena gas H2S tidak lagi diperoleh. Kemungkinan disebabkan oleh larutan asam kuat yang digunakan telah jenuh karena melarutkan besi. Contoh uji sebelum dilakukan analisis perlu pengasaman untuk melarutkan logam berat. Hasil analiis membuktikan bahwa pada air saluran pembuangan maupun air keran sama-sama negatif logam berat. Hasil tersebut dapat dipengaruhi oleh sumber air. Saluran pembuangan yang hanya berisi limbah domestik kecil kemungkinan mengandung logam berat selain dari sumber alaminya. Begitu pun air keran. Oleh karena itu analisis kuantitatif baik dengan titrasi maupun secara Atomic Absorption Spectrophotometry tetap saja perlu dilakukan untuk lebih memastikan. Karena boleh jadi akibat konsentrasinya yang sangat sedikit sehingga endapan hitam yang dihasilkan pun sedikit dan sukar terlihat oleh mata telanjang.

8. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa contoh uji air saluran pembuangan dan air keran sama-sama negatif logam berat. Akan tetapi untuk lebih memastikan analisis kuantitatif rasanya cukup bijak untuk dilakukan.

9. Daftar Pustaka
Anonim. 2009. Logam. http://id.wikipedia.org/logam, diakses tanggal 8 Mei 2010.
Effendi, Hefni, 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.
 Kuswanto, Heri. 2008 Laporan Praktik Kerja Lapangan Analisis Kesadahan, TSS, TDS dan NH¬3¬. Cianjur: PPPPTK Pertanian.