BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Perwujudan kualitas udara yang bersih
dan sehat khususnya di luar ruangan, merupakan bagian pokok di bidang kesehatan.Udara
sebagai komponen lingkungan yang penting dalam kehidupan perlu
dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya sehingga dapat memberikan daya
dukungan bagimakhluk hidup untuk hidup secara optimal.
Udara merupakan komponen kehidupan yang
sangat vital bagi kehidupan manusia. Akan tetapi, karena
seiring dengan perkembangan zaman yang diikuti oleh beragamnya
aktifitas manusia, kualitas udara cenderung mengalami penurunan. Beragam
aktifitas manusia seperti kegiatan industri, transportasidan kegiatan lainnya
memiliki peranan yang signifikan dalam mendorongnyaterjadi pencemaran udara.
Kualitas udara di luar ruangan juga
dapat mempengaruhi kondisi kesehatan seseorang, karena dimana
orang tersebut berada setiap harinya jugamerupakan penggambaran dari kualitas
lingkungannya. Suhu, kelembapan,kebisingan, kecepatan angin, debu dan beberapa parameter kimia (SOx, NOx, dll) merupakan parameter kualitas udara di luar ruangan.
Peraturan
Pemerintah No. 41
tahun 1999 tentang
Baku Mutu Udara Ambien Nasional menjelaskan beberapa pengertian yang
berkaitan dengan kegiatan pemantauan kualitas udara, diantaranya adalah
mengenai batas – batas ambien maksimal
yang berada di udara. Batas maksimal
yang telah ditentukan adalah batas dimana suatu polutan akan berdampak
negatif bagi lingkungan, sehingga suatu kota akan dapat dikatakan tercemar oleh
suatu senyawa polutan apabila telah melewati batas tersebut.
Pengukuran yang tepat, penggambaran
keadaan yang detail, danpengamatan yang hati-hati dapat memberikan hasil yang
maksimal dalampengukuran kondisi udara di luar ruangan.Sehingga dapat
terwujuddiketahuinya kualitas udara bersih dan sehat di luar ruangan.
B.
Prinsip Percobaan
Pemantauan
kualitas udara ambien merupakan salah satu upaya untuk mengevaluasi tingkat
keberhasilan program pengendalian pencemaran udara yang telah dilakukan. Hasil
pemantauan kualitas udara ambien dapat dijadikan indikator untuk menentukan
prioritas program pengendalian pencemaran udara yang perlu dilakukan.
Kualitas
data yang baik tergantung dari tingkat akurasi data serta tata cara
pemantauan yang dilakukan.
Untuk menstandarkan prosedur pemantauan agar diperoleh hasil pemantauan
yang akurat, perlu disusun pedoman teknis pemantauan kualitas udara ambien.
(Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 12 Tahun 2010)
Pada percobaan ini, pengukuran konsentrasi polutan – polutan tersebut
dilakukan dengan beberapa metode. Untuk
pengukuran NOx, NH4 dan CO digunakan metode kolorimetri/
spektrofotmetri.Dan untuk pengukuran SOx digunakan metode DHL (Daya Hantar
Listrik) / Konduktivitas larutan dimana untuk masing – masing polutan
menggunakan larutan penyerap yang spesifik (khusus).
C.
Tujuan
1.
Mengetahui
prosedur dan teknik pengambilan sample udara
2.
Melakukan
pemantauan kualitas udara yang ada di kawasan kampusTeknik
Lingkungan Institut Teknologi
Sepuluh Nopember Surabaya
3.
Mengetahui
pencemaran udara di area sekitar kampus
Teknik Lingkungan
4. Mengetahui kualitas udara di area
sekitar kampus Teknik Lingkungan
D.
Manfaat
1.
Mahasiswa
mampu mengoperasikan alat sampling udara seperti flow meter, higrometer dan
impinger
2.
Mahasiswa
mampu melakukan pengambilan sample udara dengan teknik yang benar
3.
Mahasiswa
mampu memantau kualitas udara area sekitar
kampus Teknik Lingkungan
4.
Mahasiswa
dapat mengkategorikan kualitas udara area sekitar
kampus Teknik Lingkungan tersebut
sesuai baku mutu yang berlaku
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pencemaran
Udara
Pencemaran udara adalah terdapatnya satu atau lebih kontaminan (yaitu ; debu, jelaga, gas,
kabut, bau, asap atau uap) di atmosfir dalam jumlah yang cukup, yang bersifat
dan dalam jangka waktu terentu akan membahayakan kehidupan manusia, tumbuhan,
dan binatang.
Sumber pencemaran dapat dibagi dalam
empat kelompok utama yaitu:
- Transportasi kendaraan (motor, pesawat, kereta api,
kapal, dan penanganan dan evaporasi minyak)
- Pembakaran tetap (perumahan, tempat komersial, tenaga
imdustri termasuk pemanas, termasuk pusat tenaga listrik).
- Proses Industri (kimia, metalurgi, industri kertas, dan
kilang minyak)
- Disposal limbah padat (bahan dari rumah, batu bara,
pembakaran daerah pertanian).
Pencemaran
udara adalah hadirnya satu atau lebih kontaminan di atmosfer pada jumlah atau
durasi tertentu sehingga dapat atau cenderung menimbulkan pengaruh buruk
terhadap manusia, hewan, tumbuhan atau meterial serta dapat mengganggu
kenyamanan dan kesejahteraan hidup.
B. Jenis-jenis
Pencemar Udara
1.
Pencemar indikatif
Zat pencemar
indikatif merupakan zat pencemar yang telah dijadikan indikator pencemaran
udara secara umum, yang biasa tercantum di dalam peraturan kualitas udara.
·
suspended
particulate matter (debu), karbon
monoksida, total hidrokarbon (THC), Oksida-oksida nitrogen (NOx), sulfur
dioksida (SO2) dan Oksidan, fotokimia (ozon).
- Pencemar spesifik
zat pencemar
udara yang bersifat spesifik yang diemisikan dari sumbernya
·
gas klor, ammonia,
hidrogen sulfida, merkaptan, formaldehida
Berdasarkan
proses pembentukannnya, zat pencemar di udara ambien dapat dibedakan di zat
pencemar primer dan zat pencemar sekunder. Zat pencemar primer dapat
didefinisikan sebagai zat pencemar yang terbentuk di sumber emisinya (SO2,
NOx), sedangkan zat pencemar sekunder merupakan zat pencemar yang terbentuk di
atmosfer, yang merupakan produk dari reaksi kimia beberapa zat pencemar
(seperti senyawa oksidan dan ozon).Sedangkan berdasarkan fasanya, zat pencemar
di udara dibedakan atas zat pencemar berupa aerosol, atau partikulat (debu) dan
zat pencemar berupa gas (SO2, NOx, Ozon).
Adapun
zat pencemar yang diukur dalam praktikum ini antara lain:
1. Partikulat
(Debu)
Debu adalah partikel-partikel zat padat, yang disebabkan oleh
kekuatan-kekuatan atau mekanis seperti pengolahan, penghancuran, pelembutan,
pengepakan alami yang cepat, peledakan, dan lain-lain dari bahan-bahan, baik
organik maupun anorganik (Suma’mur, 1995).
Sifat-sifat debu diantaranya adalah mengendap karena pengaruh gaya
gravitasi bumi, selalu basah karena dilapisi oleh lapisan air yang sangat
tipis, mudah menggumpal, mempunyai listrik statis yang mampu menarik partikel
lain yang berlawanan serta dapat memancarkan sinar (Achmadi, 1990).
Jumlah debu berubah-ubah bergantung pada lokasi.Konsentrasi debu pada
umumnya berkurang dengan bertambahnya ketinggian.Debu dapat menyerap,
memantulkan, dan menghamburkan radiasi yang datang.Debu atmosferik dapat
tersapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan tetapi kemudian atmosfer dapat
terisi partikel debu kembali (Tjasyono, 2004).
2. Gas
a. SO2
(Sulfur Dioksida)
Sulfur dioksida didapat baik dari sumber alamiah maupun sumber buatan.
Sumber-sumber SO2 alamiah adalah gunung-gunung berapi, pembusukan
bahan organik oleh mikroba, dan reduksi sulfat secara biologis. Proses
pembusukan akan menghasilkan H2S yang akancepat berubah menjadi SO2
sebagai berikut :
Gas sulfur dioksida (SO2) adalah gas
yang tidak berbau bila berada pada konsentrasi rendah tetapi akan memberikan bau yang
tajam pada konsentrasi pekat. Sulfur dioksida berasal dari pembakaran bahan
bakar fosil, fosil seperti minyak bumi dan batubara. Pembakaran batubara pada
pembangkit listrik adalah sumber utama pencemaran SO2. Selain itu
berbagai proses industri seperti pembuatan kertas dan peleburan logam-logam
dapat mengemisikan SO2 dalam konsentrasi yang relatif tinggi. SO2
adalah kontributor utama hujan asam. Di dalam awan dan air hujan SO2
mengalami konveksi menjadi asam sulfur dan aerosol sulfat di atmosfer.
Sumber-sumber SO2 buatan adalah
pembakaran bahan bakar minyak, gas, dan batubara yang mengandung sulfur tinggi.
Sumber-sumber ini diperkirakan memberi kontribusi sebanyak sepertiganya saja
dari seluruh SO2 atmosfir/tahun. Akan tetapi, karena hampir seluruhnya
berasal dari buangan industri, maka hal ini dianggap cukup gawat. Apabila
pembakaran bahan bakar fosil ini bertambah dikemudian hari, maka dalam waktu
singkat sumber-sumber ini akan dapat memproduksi lebih banyak SO2
daripada sumber alamiah.
Sulfur dioksida atau SO2 adalah bagian
dari SOx. Gas ini dengan mudah larut dalam air. Sumber SO2 dapat
berasal dari pembakaran batubara, industri, dan kendaraan umum.
a. NOx
Gas nitrogen monoksida (NO) memiliki sifat tidak berwarna, yang pada
konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan.Disamping itu, gas oksida nitrogen
juga dapat menjadi penyebab hujan asam.Keberadaan gas nitrogen monoksida (NO)
di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut terbakar bersama dengan oksigen (O2),
yang terjadi pada suhu tinggi.Reaksinya adalah:
Pada saat
kontak dengan udara, maka gas nitrogen monoksida (NO) akan membentuk gas NOx
dengan reaksi sebagai berikut
Gas NOx
merupakan gas yang beracun, berwarna merah cokelat, dan berbau seperti asam
nitrat yang sangat menyengat dan merangsang.Keberadaan gas NOx lebih dari 1 ppm
dapat menyebabkan terbentuknya zat yang bersifat karsinogen atau penyebab
terjadinya kanker. Jika menghirup gas NOx dalam kadar 20 ppm akan dapat
menyebabkan kematian. Sebagai pencegahan maka di pabrik atau motor, bagian
pembuangan asap ditambahkan katalis logam nikel yang berfungsi sebagai
konverter. Prinsip kerjanya adalah mengubah gas buang yang mencemari menjadi
gas yang tidak berbahaya bagi lingkungan maupun kesehatan manusia. Proses
pengubahan tersebut dapat dilihat pada reaksi berikut.
Nitrogen oksida
sering disebut dengan NOx karena oksida nitrogen mempunyai 2 bentuk
yang sifatnya berbeda, yakni gas NO dan gas NOx. Sifat gas NOx
berwarna dan berbau, sedangakn gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna
gas NOx adalah merah kecokelatan dan berbau tajam menyengat.
Kadar NOx
diudara daearh perkotaan yang berpenduduk padat akan lebih tinggi dari daerah
pedesaan yang berpenduduk sedikit. Hal ini disebabkan karena berbagai macam
kegiatan yang menunjang kehidupan manusia akan menambah kadar NOx di
udara, seperti transportasi, generator pembangkit listrik, pembuangan sampah
dan lain-lain.
Keberadaan NOx
diudara dapat dipengaruhi oleh sinar matahari yang mengikuti daur reaksi
fotolitik NOx sebagai berikut :
NOx + sinar
matahari → NO + O
O + O2 → O3 (ozon)
O3 +
NO → NOx+ O2
Ada dua cara untuk menghindari
pembakaran tidak sempurna, maka dilakukan 2 proses pembakaran yaitu :
1.
Bahan bakar dibakar pada temperatur
tinggi dengan sejumlah udara sesuai dengan persamaan stoikiometri,
misalnya dengan 90-95% udara. Pembakaran NO dibatasi tidak dengan adanya
kelebihan udara.
2.
Bahan bakar dibakar sempurna pada
suhu relatif rendah dengan udara berlebih. Suhu rendah menghindarkan
pembentukan NO.
Kedua proses ini menurunkan
pembentukan NO sampai 90%. NOx pada manusia dapat meracuni paru-paru, kadar 100
ppm dapat menimbulkan kematian, 5 ppm setelah 5 menit menimbulkan sesak nafas.
a.
NH3
Gas NH3 adalah gas yang dihasilkan dari dekomposisi kotoran
ternak dan dari material sumber N yang ada. Kandang yang tidak baik
ventilasinya akan menimbulkan bahaya bagi ternak. Kandungan NH3 sebanyak 10
mg/m3 dalam udara dapat dideteksi oleh manusia melalui baunya yang khas. Pada
konsentrasi 14 mg/m3 produksi telur layer mulai turun.
Konsentrasi
17-24 mg/m3 menimbulkan rasa pedas pada mata dan ternak menjadi stress. Pada
konsentrasi 40-50 mg/m3 akan menyebabkan iritasi mata dimana korneamata akan
mengalami erosi (pelarutan).
Gas
Amoniak (NH3) adalah gas yang mempunyai bau. Gas ini dapat dibuat
dengan mereaksikan Ammonium Khlorida (NH4Cl) dengan larutan Natrium
Hiidroksia (NaOH) yang
dipanaskan dalam tabung reaksi. Adanya gas ini dapat diketahui dari baunya,
jadi kita dapat mengenalnya dengan jalan membau. Dalam membau jangan
sekali-kali mendekatkan hidung kita pada mulut tabung reaksi, lebih-lebih untuk
gas yang berbahaya. Cara membau adalah dengan mengibas-ngibaskan tangan diatas
mulut tabung dan hidung kita pada jarak yang relative jauh berusaha membau gas
yang keluar. Kertas pH dipakai sebagai indikator atau petunjuk apakah senyawa tersebut
bersifat asam atau basa dengan melihat perubahan warnanya.
Reaksi
lain dapat dilihat dengan mengamati perubahan yang terjadi seperti timbulnya
gelembung gas. Bila logam dimasukkan ke dalam larutan reaksi asam maka
akan terjadi reaksi yang menghasilkan gas H2 melalui reaksi redoks.
Kecepatan reaksi redoks ini berbeda antara logam satu dengan yang lain.
b.
O3
Ozon (O3) adalah gas yang terdiri dari tiga buah atom oksigen Berbeda
dengan gas oksigen (O2) yang tidak berbau dan berwarna, gas ozon berwarna biru
dan berbau tajam.Ozon terbentuk secara alami saat gas oksigen terkena sinar
ultraviolet.
Ozon juga dapat
dihasilkan dengan metode electrical
discharge.Elektron yang dihasilkan oleh electrical
discharge bertumbukan dengan molekul gas oksigen, membuatnya terpisah
menjadi dua atom oksigen. Atom ini bertumbukan dengan molekul oksigen lain, dan
terbentuk ozon. Metode seperti ini banyak digunakan untuk kegiatan industri
yang membutuhkan penggunaan ozon.
90 persen gas ozon berada di lapisan stratosfer bumi, membentuk lapisan
ozon.Ozon stratosfer ini memiliki fungsi yang sangat penting, yaitu melindungi
bumi dari radiasi matahari yang berbahaya.Menipisnya lapisan ozon menyebabkan
masuknya radiasi berbahaya matahari yang berlebihan.Akibat negatif radiasi
tersebut bagi manusia yaitu katarak, penurunan kekebalan tubuh, penuaan dini,
dan kanker kulit.
Gambar 2.1 Lapisan Ozon
10 persen sisanya berada di lapisan
troposfer, lapisan atmosfer paling bawah tempat penghuni bumi beraktivitas.Ozon
di sini sebagian adalah yang dimanfaatkan manusia.
Pemanfaatannya
antara lain untuk pengolahan air minum dan air limbah, sterilisasi peralatan
kedokteran, dan mengawetkan bahan makanan. Gas ozon sebenarnya bersifat
racun.Dalam konsentrasi yang cukup tinggi, ozon dapat mengganggu sistem
pernapasan.Jadi, ozon hanya bermanfaat jika dipakai secara hati-hati dan tidak
lepas ke udara bebas.
Saat ini penipisan lapisan ozon
sudah terjadi, kebanyakan disebabkan oleh CFC, yang digunakan antara lain
sebagai bahan pendorong cat semprot, atau bahan pendingin pada AC dan kulkas.
Saat CFC mencapai ke stratosfer, radiasi ultraviolet matahari memecah molekul
CFC dan membuat atom klorin terlepas, kemudian bereaksi dengan molekul
ozon.Satu atom klorin dapat merusak 10.000 hingga 100.000 molekul ozon dan
dapat bertahan di stratosfer selama bertahun-tahun. Dapat dibayangkan kerusakan
lapisan ozon akibat CFC ini
A.
Teknik Pengambilan Sampel Udara Ambien
Untuk
sampling kualitas udara ambien, teknik pengambilan sampel kualitas udara ambien
saat ini terbagi dalam dua kelompok besar yaitu pemantauan kualitas udara
secara aktif (konvensional) dan secara pasif. Dari sisi parameter yang akan
diukur, pemantauan kualitas udara terdiri dari pemantauan gas dan partikulat.
Gambar
2.2 Skema sampling
udara
Sumber
: Google Image
Dalam
pengukuran kualitas udara dengan menggunakan metode dan peralatan yang manual
dan metode konvensional, maka tahap pertama adalah dilakukan sampling yang
dilanjutkan dengan analisa di laboratorium. Untuk pengumpulan debu biasanya
digunakan teknik filtrasi dimana debu di tahan pada permukaan filter dengan
porositas tertentu, sedangkan untuk mengumpulkan gas dari udara ambien
diperlukan suatu teknik pengumpulan tertentu. Teknik pengumpulan gas yang umum
digunakan untuk menangkap gas pencemar di udara ambien adalah teknik absorpsi,
adsorpsi, pendinginan dan pengumpulan pada kantong udara.
Efisiensi pengumpulannya sangat dipengaruhi oleh :
·
Karakteristik dari gas pencemar, yaitu
kemampuan/kecepatan absorpsi zat pencemar pada larutan spesifik
·
Waktu kontak antara
gas pencemar dengan pereaksi spesifik
·
Luas permukaan bidang
kontak / ukuran gelembung.
1)
Sampling Debu
Peralatan yang
dipakai untuk melakukan pengukuran debu adalah HVS (High Volume Sampler), cara ini dikembangkan sejak tahun 1948
menggunakan filter berbentuk segi empat seukuran kertas A4 yang
mempunyai porositas 0,3 - 0,45 µm dengan kecepatan pompa berkisar
1.000–1.500 lpm. Pengukuran berdasarkan metoda ini untuk penentuan sebagai TSP
(Total Suspended Partikulate). Alat ini dapat digunakan selama 24 jam
setiap pengambilan contoh udara ambien. Bentuk alat HVS dapat dilihat
pada Gambar dibawah ini :
Cara
operasional alat ini adalah sebagai berikut :
1.
Panaskan kertas
saring pada suhu 105ºC, selama 30 menit.
2.
Timbang kertas
saring, dengan neraca analitik pada suhu 105ºCdengan menggunakan pinset
(Hati-hati jangan sampai banyak tersentuh tangan)
3.
Pasangkan pada
alat TSP, dengan membuka atap alat TSP. Kemudian dipasangkan kembali atapnya.
4.
Simpan alat HVS
tersebut pada tempat yang sudah ditentukan sebelumnya.
5.
Operasikan alat
dengan cara, menghidupkan (pada posisi ”On”) pompa hisap dan mencatat angka flow ratenya (laju alir
udaranya).
6.
Matikan alat
sampai batas waktu yang telah ditetapkan.
7.
Ambil
kertasnya, panaskan pada oven listrik pada suhu, timbang kertas saringnya.
8.
Hitung kadar
TSPnya sebagai mg/NM3
9.
Metoda
penggunaan alat ini bisa juga dilakukan, terhadap pm 10 ataupun dilanjutkan pada pengukuran parameter logam.
Peralatan
Pengumpulan Gas/Debu diperlukan peralatan pengambilan contoh udara yang pada
umumnya terdiri dari
-
collector, flowmeter
dan pompa vacuum Collector berfungsi untuk mengumpulkan gas /debu yang
tertangkap
-
Kertas filter untuk
menangkap debu
-
Tabung impinger,
fritted bubbler untuk mengumpulkan gas dengan metode absorpsi
-
Tube adsorbent karbon
aktif untuk mengumpulkan gas hidrokarbon dengan metode adsorpsi.
-
Flowmeter (rotameter)
berfungsi untuk mengetahui laju aliran udara ambien yang terkumpul, sehingga
volume gas /udara yang dikumpulkan dapat diketahui.
-
Pompa vacuum berfungsi
untuk menarik gas /udara dari luar masuk ke dalam colletor dan flowmeter.
Teknik
Pengumpulan partikulat/debu dari udara berbeda dengan pengumpulan gas, yang
perlu diperhatikan dalam pengumpulan partikulat adalah ukuran diameter dari
partikulat tersebut. Ukuran partikulat di dalam matrik gas /udara bervariasi
dari ukuran lebih besar dari ukuran molekul (0.0002 mikron) sampai mencapai
ukuran 500 µm. Setiap teknik pengumpulan mempunyai kemampuan mengumpulkan range
ukuran partikulat yang tertentu.
Teknik
pengumpulan yang umum digunakan adalah :
a.
Teknik pengumpulan
secara impaksi
Gas atau udara yang mengandung partikulat di hisap/ ditarik melalui
nozzle dengan laju aliran udara tertentu, kemudian ditumbukan ke permukaan
plate, maka partikel dengan diameter tertentu tidak bisa mengikuti aliran gas
yang dibelokkan (karena gaya inertia), sehingga partikel debu tersebut tertahan
pada permukaan plate. Sedangkan untuk partikel debu yang lebih kecil akan
mempunyai kemampuan mengikuti aliran gas masuk kedalam plate berikutnya, yang
selanjutnya akan terperangkap dalam plate yang berikutnya. Dengan demikian
terjadi pemisahan debu berdasarkan ukuran partikel.
b.
Teknik Filtrasi
Pengumpulan partikulat/debu dengan teknik filtrasi merupakan teknik
yang paling populer. Jenis filter yang digunakan adalah filter fiber glass,
cellulose, polyurthen foam. Setiap jenis filter mempunyai karateristik tertentu
yang cocok untuk penggunaan tertentu. Filter fiber glass merupakan filter yang
paling banyak digunakan untuk pengukuran SPM (suspended particulate mater) atau TSP (Total Suspended Particulate), terbuat dari mikro fiber gelas dengan
porositas < 0,3 µm, yaitu mempunyai efisensi pengumpulan partikulat dengan
diameter 0,3 µm sebesar 95%. Filter ini tahan korosif dan dapat digunakan pad
temperatur 540º C. Tetapi kelemahannya, filter ini mudah sobek.
1)
Sampling Gas
Dalam
melakukan pengumpulan gas pencemar dengan metode ini, perlu diperhatikan
efisiensi pengumpulan gas pencemar.Untuk itu, dalam pelaksanaannya harus
digunakan alat absorber, pereaksi kimia, waktu sampling dan laju aliran yang
sesuai dengan prosedur standarnya. Contoh teknik absorpsi adalah :
- Pengukuran SO2 dengan metode pararosaniline,
- NOx dengan metode Saltzman
- Pengukuran ozon /oksidan dengan metode NBKI.
Gambar 2.4 Impinger
Sumber :
google Image
Analisis
dan evaluasi kadar kontaminan udara semakin penting mengingat pengaruh polutan
terhadap kesehatan. Cemaran kimia seperti gas SO2, H2S, NH3, NOx, dan debu
dapat mengganggu kesehatan para pekerja pabrik, laboratorium, maupun masyarakat
sekeliling.
Metoda
analisa kontaminan udara tidak banyak berbeda dengan analisa kimia lainnya,
kecuali diperlukan alat khusus untuk pengambilan contoh dari udara. Ada
beberapa cara sampling dan analisa udara seperti metoda “test tube
detector”,“impinger”, dan “direct reading” atau metoda instrumental. Setiap
metoda mempunyai kelebihan dan kekurangan baik ditinjau dari kecepatan,
ketelitian, harga peralatan dan suku cadang.
Di
antara tiga metoda di atas, metoda impinger merupakan metoda yang sesuai untuk
kita. Metoda “test tube detector” amat praktis, cepat dalam pengukuran, tetapi
kurang teliti serta amat bergantung pada pengadaan “tube detector yang sekali
pakai terus dibuang. Metoda “direct reading”, juga amat praktis, tetapi
memerlukan sensor “high-tech” yang rawan kerusakan, berharga mahal dan perlu
kalibrasi setiap saat. Sedangkan metoda “impinger”, memang memerlukan waktu
lebih lama tetapi menghasilkan data cukup teliti (handal), dan luas
pemakaian.Peralatan “impinger” dapat dibuat sendiri, demikian pula reagen
penangkap gas.Impinger sebagai alat sampling udara dapat dikombinasikan dengan
metoda analisa biasa (titrasi, gravimetri, elektrometri, spektrofoto meter dan
kromatografi) sebagai alat ukur.
Teknik
analisa udara dengan impinger pada hakekatnya terdiri dari beberapa langkah:
1.
Menarik udara contoh
dengan pompa hisap ke dalam tabung impinger yang berisi larutan penangkap.
2.
Mengukur kontaminan
yang tertangkap atau bereaksi dengan larutan penangkap baik dengan metoda
konvensional maupun instrumental.
3.
Menghitung kadar
kontaminan dalam udara berdasarkan jumlah udara yang dipompa
Cara Kerja
metode pengisapan udara dengan alat impinger.
a.
Persiapan
·
Periksa batterai
melalui indicator Flow Rate (tingkat akhir) 2,0 Lpm (liter/menit) apabila
indicator kisaran naik turun 0,2 L-m perlu diganti batterai.
·
Isi Impinger dengan
larutan fisiologis NaCl 0,9% atau media buffer pepton 1 % sebanyak 10 ml.
·
Tutup tabung impinger
dengan rapat, jangan sampai terdapat gelembung.
·
Sterilisasi tabung
impinger yang sudah berisi media penyerap dengan sterilisasi basah pada suhu
121 ºC, selama 15 menit.
·
Tempatkan impinger
pada badan alat.
b.
Pelaksanaan.
•
Impinger yang telah
berisi larutan media atau NaCl 0,9% dihubungkan denganFlow meter.
•
Hidupkan alat dan atur
flow meter 1-2 Lpm (tergantung luas ruangan)
•
Baca dan catat flow
meter pada skala indicator
•
Lakukan pengambilan
sampel selama 15-30 menit, sesuai dengan kondisi kebersihan ruangan.
•
Matikan alat dan
lepaskan impinger dari badan alat.
•
Masukan sampel kedalam
Cool Box dan bawa ke laboratorium
A.
Pengaruh Iklim Mikro
1. Suhu
Suhu udara dapat
mempengaruhi konsentrasi bahan pencemar di udara sesuai dengan cuaca tertentu. Suhu udara yang tinggi menyebabkan udara makin renggang
sehingga konsentrasi bahan pencemar menjadi makin rendah. Sebaliknya
pada suhu yang dingin keadaan
udara makin padat sehingga konsentrasi pencemar diudara makin
tinggi.
2.
Kelembaban
Kelembaban udara juga mempengaruhi konsentrasi pencemar di udara.
Pada kelembaban yang tinggi
maka kadar uap air di udara dapat bereaksi dengan
pencemar di udara, menjadi zat lain yang tidak berbahaya atau menjadi
pencemar sekunder.
3.
Tekanan udara
Tekanan udara tertentu dapat mempercepat atau menghambat
terjadinya suatu reaksi kimia antara pencemar dengan
zat pencemar di udara atau zat-zat
yang ada di udara, sehingga pencemar
udara dapat bertambah atau berkurang.
4.
Angin
Angin
adalah udara bergerak. Akibat pergerakan udara maka akan terjadi
suatu proses penyebaran yang dapat mengakibatkan
pengenceran dari bahan pencemar udara, sehingga kadar
suatu pencemar pada jarak tertentu
dari sumber akan mempunyai kadar berbeda.
Demikian
juga halnya
dengan arah dan kecepatan angin mempengaruhi kadar bahan pencemar setempat.
5.
Sinar Matahari
Sinar
matahari dapat mempengaruhi kadarbahan pencemar di udara karena dengan adanya sinar matahari tersebut maka
beberapa pencemar udara dapat
dipercepat atau diperlambat reaksinya
dengan zat-zat laindi udara sehingga
kadarnya dapatberbedamenurutbanyaknyasinarmatahariyangmenyinaribumi.Demikian juga banyaknya panas
matahari yang sampaikebumi dapat
mempengaruhi kadar pencemar diudara.
6.
Curah Hujan
Hujan
merupakan suatu partikel air di udarayangbergerakdariatasjatuhke
bumi.Dengan adanya hujan maka bahan pencemar berupa gas tertentu dapat diserap ke dalam partikel
air. Begitu pula partikel debu baik yang inert maupun partikel debu yang lain dapat ditangkapdan menempel pada partikel air dan dibawa
jatuhke bumi. Dengan demikian bahan pencemar dalam bentukpartikel dapat
berkurang akibat jatuhnya hujan (dirjen PPM dan PLP, 1993).
BAB III
METODE PENELITIAN
A.
Skema Kerja
Adapun skema
kerja dari praktikum ini ditunjukkan oleh Gambar
3.1.
A.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi
Sampling yang dilakukan pada percobaan ini adalah Jln. Taman Alumni depan
parkiran Teknik Lingkungan (Koordinat:). Dilaksanakan pada tanggal 12 November
2015. Untuk analisis data dilaksanakan di
Laboratorium Jurusan Teknik Lingkungan FTSP ITS. Adapun lokasi sampling dapat ditunjukkan oleh Gambar 3.2.
Gambar
3.2 Lokasi Penelitian
Sumber
: Google Earth
B.
Alat dan Bahan
Adapun alat
dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Pengukuran
NOx
a. Alat
ü Absorber
/ Impinger 1 buah
ü Bubble
Flow meter
ü Spektrofotometer
ü Glassware
ü Neraca
analitik
ü Anemometer
ü Hygrometer
b. Bahan
ü Aquadest
bebas nitrit.
ü Larutan
stock N- (1-Naphtyl ) –Ethylene Dihidro Chloride
ü Larutan
Penyerap
ü Larutan
Pengoksidasi
ü Larutan
Standart Nitrit
ü Sabun
2.
Pengukuran
NH4
a. Alat
ü Absorber
/ Impinger 1 buah
ü Bubble
Flow meter
ü Spektrofotometer
ü Glassware
ü Anemometer
ü Hygrometer
b.
Bahan
ü Aquadest
ü Larutan
Nessler
ü Larutan
Baku Amoniak
ü Larutan
Stok Amoniak
ü Sabun
3.
Pengukuran
SOx
a. Alat
ü Absorber
/ Impinger 1 buah
ü Bubble
Flow meter
ü Spektrofotometer
ü Glassware
ü Neraca
analitik
ü Anemometer
ü Hygrometer
b.Bahan
ü Asam
Sulfat 0.1 N
ü Larutan
Penyerap
ü Aquadest
ü Sabun
4.
Pengukuran
CO
a. Alat
ü Absorber
/ Impinger 2 buah
ü Bubble
Flow meter
ü Spektrofotometer
ü Glassware
ü Neraca
analitik
ü Anemometer
ü Hygrometer
b.Bahan
ü Larutan
Penyerap
ü Larutan
Baku Iodine 0.01 N
ü Larutan
Standar Iodine 0.0025 N
ü Aquadest
ü Sabun
C.
Teknik Pengambilan Data
Teknik
pengambilan data ini ketika di lapangan dilakukan dengan cara pemasangan hingga
penggunaan alat secara benar dan penambahan alat yaitu stopwatch sebagai timer
penghitung waktu pengamatan di lapangan. Pada penggunaan alat di bawah ini :
1.
HVS, caranya :
-
kertas saring dipasangkan pada High Air Volume Sampler (HVS), nyalakan.
-
HVS dinyalakan selama 15 menit untuk mengambil
sampel udara ambient. Selama proses sampling, diukur debit yang terukur pada
HVS
-
Ulangi kedua prosedur tersebut pada kertas
saring yang kedua
2.
Impinger, caranya :
- Dirangkai alat impinger dan setiap parameter terdapat 2 tabung, masing - masing diisi dengan larutan penyerap yang sesuai dengan parameter yang akan diamati
- Masing-masing selang dihubungkan pada botol yang berisi larutan penyerap sesuai dengan parameternya
- Flowmeter dihubungkan pada impinger dengan memasukkan selang ke dalam lubang yang berada pada sambungan masing - masing parameter.
- Dibaca flowrate awal dengan menekan karet pemompa pada hingga air sabun naik
- Setelah 30 menit, dibaca flowrate akhir pada masing-masing parameter dengan memompa larutan sabun pada flowrate
- Mematikan impinger setelah 30 menit proses sampling
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
A. Sampling
Udara Dengan Impinger
|
PROSES SAMPLING
|
||||
|
No
|
Perlakuan
|
Hasil Pengamatan
|
Gambar
|
|
|
NOx
|
||||
|
1
|
Dirangkai alat
impinger yang terdiri dari tabung - tabung dan selang - selang. 2 tabung
diisi dengan larutan penyerap NOx masing - masing 20 ml dan 1 tabung diisi
dengan larutan oksidator. 1 tabung kosong berisi silica gel sebagai penangkap
sisa NOx
|
-
Larutan
penyerap NOx : jernih
-
Larutan
oksidator : coklat kehitaman
|
 |
|
|
2
|
Keempat tabung
tersebut diletakkan ke dalam lubang pada impinger dan dirangkai selangnya
|
Rangkaian selang harus
benar dan diusahakan tidak ada selang yang terlipat agar aliran udara dapat
masuk dengan lancar.
|
|
|
|
3
|
Flowmeter dihubungkan
pada impinger dengan memasukkan selang ke dalam lubang yang berada pada
sambungan NOx.
|
- Flowmeter berupa rangkaian tabung kaca yang terdiri dari karet
pemompa dan busa sabun
- Apabila karet tersebut dipompa, maka busa sabun pada flowmeter
akan naik akibat tekanan udara dari impinger
|
 |
|
|
4
|
Dibaca flowrate awal
dengan menekan karet pemompa paad flowrate sehingga air sabun naik
|
Analisa NOx
flowrate yang
diperoleh = 1,4 ml/ detik
|
|
|
|
SOx, O3, NH3
|
||||
|
1
|
Dirangkai alat
impinger dan setiap parameter terdapat 2 tabung, masing - masing diisi dengan
larutan penyerap yang sesuai dengan parameter yang akan diamati sebanyak 20
ml dan satu tabung lagi berisi silika gel sebagai penangkap
|
Larutan penyerap SOx,
O3, NH3: jernih
|
|
|
|
2
|
Masing - masing selang
dihubungkan pada botol yang berisi larutan penyerap sesuai dengan
parameternya
|
Rangkaian selang harus
benar dan diusahakan tidak ada selang yang terlipat agar aliran udara dapat
masuk dengan lancar.
|
 |
|
|
3
|
Flowmeter dihubungkan
pada impinger dengan memasukkan selang ke dalam lubang yang berada pada
sambungan masing - masing parameter.
|
-
Flowmeter
berupa rangkaian tabung kaca yang terdiri dari karet pemompa dan busa sabun
-
Apabila karet
tersebut dipompa, maka busa sabun pada flowmeter akan naik akibat tekanan
udara dari mpinge
|
 |
|
|
4
|
Dibaca flowrate awal
dengan menekan karet pemompa paad flowrate sehingga air sabun naik
|
Data pengukuran
flowrate awal:
Analisa SOx
flowrate SOx = 1,2 ml/detik
Analisa NH3
flowrate NH3 = 1,7 ml/detik
Analisa O3
flowrate O3 = 1,0 ml/detik
|
|
|
|
6
|
Mematikan impinger
setelah 30 menit proses sampling
|
Alat impinger
dimatikan dengan cara menekan tombol ON/OFF
|
|
|
|
7
|
Sampel udara yang
terserap oleh larutan penyerap kemudian dianalisa di laboratorium
|
Sampel dianalisa
dengan menggunakan spektrofotometer
|
|
|
Sumber : Hasil Perhitungan
A. Sampling
Udara Dengan High Air Volume Sampler
|
No
|
Perlakuan
|
Hasil Pengamatan
|
Gambar
|
|
1
|
2 buah kertas saring ditimbang
menggunakan neraca analitik
|
-
Berat kertas
saring pertama : 0,6773 gram.
-
Berat kertas
saring kedua : 0,6703 gram.
|
 |
|
2
|
Kertas saring kemudian
dimasukkan ke dalam desikator selama 24 jam
|
Suhu kertas saring
menjadi stabil (sesuai dengan suhu ruang)
|
 |
|
3
|
Salah satu kertas
saring dipasangkan pada High Air Volume Sampler (HVS), HVS kemudian disambungkan pada sumber
listrik
|
Posisi alat HVS di
letakkan berlawanan dengan arah anginya agar mendapat sampel udara maksimal
|
|
|
5
|
HVS dinyalakan selama
10 menit untuk mengambil sampel udara ambient. Selama proses sampling, diukur
debit yang terukur pada HVS
|
Debit yang terukur :
1.85 m3/menit
|
 |
|
6
|
Kertas saring dilipat
untuk menjaga sampel udara dan dimasukkan ke dalam desikator kembali,
kemudian diukur beratnya dengan neraca analitik.
|
-
Berat kertas
saring pertama setelah ditimbang 0,6834 gram
|
|
Sumber : Hasil Perhitungan
BAB
V
PEMBAHASAN
Praktikum Pengendalian
emisi dan ambien adalah mengenai pengukuran konsentrasi senyawa SOx,
NOx, NH3 dan O3 pada udara ambien. Kegiatan
praktikum ini dilaksanakan pada hari Jumát, tanggal 12 Oktober 2015 dan
berlokasi di depan portal jurusan Teknik Lingkungan. Kegiatan dimulai pada
pukul 10.00 WIB hingga pukul 12.00WIB.
Pada
saat kegiatan praktikum berlangsung cuaca cerah.Dari sampling
keadaan sekitar didapatkan kelembapan sekitar sebesar 45-45.3%, dengan suhu
lokasi 35oC. Kecepatan anginnya sebesar 0,0-1,7 m/s, dan kebisingan
yang terdapat disekitar lokasi memiliki range sekitar 57,0
dB A
– 87,7 dB A (terendah-tertinggi)
Pada
praktikum kali ini digunakan beberapa peralatan dan bahan yang telah disediakan
di laboraturium.Peralatan dan bahan yang digunakan dapat
dilihat pada Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Alat
dan bahan yang digunakan
|
Alat
|
Bahan
|
|
Impinger
|
Larutan penyerap NOx
|
|
Flowmeter
|
Larutan penyerap SOx
|
|
Selang
|
Larutan penyerap O3
|
|
Sumber listrik
|
Larutan penyerap NH3
|
|
Spektrofotometer
|
Larutan Oksidator
|
|
Kuvet
|
Akuades
|
|
Botol plastic
|
Silika gel
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Kegiatan
praktikum pengukuran parameter SOx, NOx, NH3
dan O3.Alat utama yang digunakan pada praktikum kali ini adalah
impinger.Alat tersebut memiliki prinsip menarik udara ambien melalui pompa
penghisap menuju ke larutan penyerap yang spesifik.Alat tersebut terdiri dari
pompa vakum, tabung impinger, penyerap kelembaban (trap), dan flowmeter.Pompa vakum berfungsi untuk menghisap udara
ambien agar masuk menuju larutan penyerap. Tabung impinger merupakan tempat
larutan penyerap yang menjadi tempat terjadinya reaksi antara larutan penyerap dengan
kontaminan udara, misalnya larutan penyerap O3akan bereaksi dengan O3
yang terkandung dalam udara ambien yang dipompa masuk. Pada tabung tersebut
terdapat batang panjang yang memiliki lubang-lubang kecil (orifice).Lubang-lubang
kecil tersebut berfungsi untuk memecah udara yang masuk sehingga mempermudah
penyerapan kontaminan yang sesuai dengan larutan penyerapnya.
Penyerap
kelembaban merupakan penyerap kandungan air dalam udara sehingga melindungi
pompa dari korosi.Silika gel biasanya digunakan sebagai penyerap kelembaban
karena merupakan penyerap kelembaban yang baik.Flowmeter merupakan bagian alat
yang digunakan untuk mengukur besarnya udara ambien yang masuk setiap satuan
waktu.Pada bagian ini, digunakan busa atau bubble
sebagai penunjuk tekanan udara yang dipompa masuk ke dalam alat impinger.Untuk
menghubungkan antar tabung penyerap, tabung trap
dan pompa, digunakan selang bening.Alat impinger terdiri dari sepuluh tempat
tabung. Pada pengukuran satu parameter, digunakan sepasang tabung yang berisi
larutan penyerap dan trapping. Setiap
pasang alat dan pompa dihubungkan dengan menggunakan selang.Selang pertama
dihubungkan dari pompa menuju tabung yang berisi larutan penyerap.Selang kedua
menghubungkan antara tabung berisi larutan penyerap dengan tabung yang berisi
bahan penyerap kelembaban yang berfungsi untuk menyerap kelembaban untuk
mencegah terjadinya korosi pada pompa.
Sebelum digunakan, tabung
pada impinger yang dihubungkan dengan pompa diisi dengan 20 mL larutan penyerap
yang sesuai dengan parameter yang ingin diukur.Larutan penyerap yang digunakan
bersifat spesifik atau harus sesuai dengan parameter yang ingin diukur. Larutan
yang digunakan diantaranya adalah:
v Larutan penyerap NOX
Larutan penyerap NOx yang digunakan pada
praktikum kali ini adalah larutan penyerap NOx karena diasumsikan
bahwa NOx yang terkandung dalam udara ambien adalah NOx dan NO.
Larutan penyerap NOX yang digunakan, dibuat dengan cara sebagai
berikut:
·
Diambil 2.5 gram sulfanik acid
·
Di tambah 70 ml asam asetat
·
Ditambah aquades hingga 500 ml
·
Di panaskan sampai larut lalu didinginkan
·
Ditambah 5 ml asetat
·
Ditambah 10 mg NED (larutan berwarna jernih)
Karena diasumsikan bahwa NOx yang
terkandung dalam udara ambien adalah NOx dan NO, maka diperlukan
oksidator yang dapat mengubah NO menjadi NOx. Larutan yang digunakan
sebagai oksidator NO, dibuat dengan cara berikut:
·
Diambil 1.25 gram KMnO4
·
Ditambah 30 ml asam fosfat
·
Ditambah 5 ml asam sulfat
·
Ditambah aquades hingga 50 ml (larutan berwarna cokelat
kehitaman)
v Larutan penyerap SO2
Larutan penyerap
SOx yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan penyerap
SO2 karena diasumsikan bahwa SOx yang terkandung dalam
udara ambien adalah SO2. Larutan penyerap SO2 yang
digunakan, dibuat dengan cara sebagai berikut:
·
Diambil 1 ml H2SO4 0.001N
·
Diencerkan hingga 1 L
·
Ditambah H2O2 0.25 ml 20%
v Larutan penyerap NH3
Larutan penyerap
SOx yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan penyerap
SO2 karena diasumsikan bahwa SOx yang terkandung dalam
udara ambien adalah SO2. Larutan penyerap SO2 yang
digunakan, dibuat dengan cara sebagai berikut:
·
Diambil 1 ml asam sulfat 0.001 N
v Larutan penyerap O3
Larutan penyerap
SOx yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan penyerap
SO2 karena diasumsikan bahwa SOx yang terkandung dalam
udara ambien adalah SO2. Larutan penyerap SO2 yang
digunakan, dibuat dengan cara sebagai berikut:
·
Diambil KH2PO4 sebanyak 1.361 gram
·
Ditambahkan Natrium Dihidroksida Fosfat sebanyak 3.582 gram
·
Ditambahkan Kalium Iodida sebanyak 1 gram
·
Diencerkan hingga 100 ml
Masing-masing
larutan dimasukkan ke dalam tabung sebanyak 20 mL.Kemudian alat impinger
dihubungkan dengan sumber listrik dan dinyalakan.Saat dinyalakan, pada batang orifice muncul banyak gelembung udara
kecil. Selanjutnya adalah pengukuran debit udara ambien yang masuk ke dalam
impinger.
Pengukuran
debit udara yang masuk ke dalam impinger dilakukan dengan menggunakan
flowmeter. Flowmeter terdiri dari karet pemompa, skala volume udara dan tempat
busa atau bubble. Ketika udara
dipompa, maka bubbleakan naik sesuai
dengan tekanan udara. Debit udara diukur dengan menghitung waktu yang
diperlukan bubble tersebut untuk
mencapai skala tertentu.
Berdasarkan
hasil pengukuran, diperoleh data rata-rata besarnya debit udara ambien yang
masuk ke dalam impinger pada menit awal dan menit ke 30 ke dalam setiap tabung
penyerap dapat dilihat pada Tabel
5.2.
Tabel
5.2 Hasil pengukuran debit udara
|
No
|
Tabung penyerap
|
Waktu (s)
|
Debit rata-rata
(mL/detik)
|
Debit udara
ambient (L/menit)
|
|
1
|
NOx
|
1,4
|
7,14
|
0,42
|
|
2
|
SOx
|
1,2
|
8,33
|
0,49
|
|
3
|
NH3
|
1,7
|
5,88
|
0,35
|
|
4
|
O3
|
1,0
|
10
|
0,6
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Cara kerja impinger berbeda
untuk setiap parameter yang akan diukur. Perlakuan disesuaikan dengan kebutuhan
pengukuran parameter tertentu.Besarnya konsentrasi senyawa tidak bisa diukur
secara langsung dengan menggunakan impinger.Penggunaan impinger hanya untuk
menangkap kontaminan yang terdapat di udara dengan menggunakan larutan penyerap
yang spesifik.Larutan penyerap hasil pengukuran diukur absorbansinya dengan
menggunakan spektrofotometer untuk menentukan konsentrasi kontaminan
tersebut.Besarnya konsentrasi ditentukan dengan menggunakan kurva kalibrasi
hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi kontaminan tertentu. Proses
penyerapan yang terjadi tiap larutan penyerap pada impinger adalah sebagai
berikut.
§
Analisis NO2
Penyerapan NO2
dilakukan dengan menggunakan larutan penyerap NOx, karena
diasumsikan bahwa NOx yang terserap mengandung NO dan NO2.Mula-mula,
udara ambien yang diserap masuk ke dalam tabung dengan larutan penyerap NO2.Kemudian
senyawa NO2 terserap, sedangkan senyawa NO dan senyawa non-nitrogen
lainnya tidak ikut terserap.Senyawa NO harus dioksidasi terlebih dahulu menjadi
NO2 agar dapat diserap oleh larutan penyerap.Untuk mengosidasi NO
digunakan larutan oksidator yang ada pada salah satu tabung.Larutan oksidator
mengandung kalium permanganate (KMnO4) yang merupakan oksidator
kuat.Hasil oksidasi NO yaitu NO2 menuju larutan penyerap NOx
selanjutnya.Besarnya NOx yang terserap pada larutan penyerap kedua
merupakan besarnya konsentrasi NO yang terkandung dalam udara ambien yang
masuk.Larutan penyerap yang mengandung kontaminan NO2 selanjutnya
disimpan dalam botol plastik kecil.Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi
larutan penyerap.
Pengukuran
absorbansi dapat dilakukan langsung setelah penggunaan impinger atau disimpan
terlebih dahulu dalam pendingin.Pengukuran absorbansi bertujuan untuk
mengetahui jumlah partikel yang terkandung dalam suatu larutan.Absorbansi
menunjukan besarnya konsentrasi kontaminan dalam larutan.Blanko yang digunakan
untuk pengukuran absorbansi adalah larutan penyerap NOx tanpa
perlakuan.Panjang gelombang yang digunakan adalah 540 Nm. Hasil pengukuran
absorbansi NOX dapat dilihat pada Tabel
5.3.
Tabel 5.3 Hasil
pengukuran NOx
|
Parameter
|
Panjang Gelombang (Nm)
|
Blanko (A)
|
Sampel (A)
|
|
NO2 tabung 1
|
540
|
0
|
0,011
|
|
NO2 setelah oksidator
|
540
|
0
|
0,007
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari data-data di atas, maka dapat diperoleh :
1.
Volume udara sampling
Dimana :
V =
volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25°C,760 mmHg;
F1 = alir awal (L/menit)
F2 = laju alir
akhir (L/menit);
T = durasi pengambilan
contoh uji (menit);
Pa = tekanan
barometer rata-rata selama pengambilan contoh uji (mmHg);
Ta =
temperatur rata-rata selama pengambilan contoh uji (K);
298 = konversi temperatur pada kondisi normal
(25oC) ke dalam Kelvin;
760 = tekanan udara standar (mmHg)
·
Ta = 35° + 273° = 308
°K
·
Volume udara sampling
:
V = 6,095 N mL = 6,095x 10 -6N m³
1.
Konsentrasi NOx
Konsentrasi NOx di udara
ambient dapat diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi NOx. Berikut
ini adalah grafik kalibrasi NOx beserta data konsentrasi dan
absorbansi larutan :
·
y
= 0.663x
dimana
x = absorbansi, y = konsentrasi (µg/ml), maka :
Konsentrasi NO2 tabung 1 = 0,663 x 0,01 = 6,63 x 10-3 µg/ml
Konsentrasi NO2 setelah oksidator = 0,663 x 0,008 = 5,3 x 10-3 µg/ml
Konsentrasi
NOx total = 0,663 x (0,01 + 0,008) = 0,011934 µg/ml
Konsentrasi
NO = 0,011934 µg/ml - 5,3 x 10-3 µg/ml
= 6,634 x 10-3 µg/ml
·
NOx
yang ditangkap dalam 20 ml larutan penyerap
NO2 tabung 1 = 6,63 x 10-3 µg/ml x 20 ml = 0,1326µg
NO2 setelah oksidator = 5,3 x 10-3 µg/ml x 20ml = 0,106
µg
NOx total = 1,1934 x 10-2 µg/ml x 20ml = 0,23868
µg
NO = 0,23868
µg - 0,106 µg = 0,1308 µg
·
Kadar
NOx di udara (µg/m³)
·
Kadar NOx (ppm)
Menurut Peraturan
Gubernur Jatim no. 10 tahun 2009 tentang baku mutu udara ambient provinsi,
batas konsentrasi NO2 udara ambient maksimal adalah 3,85 µg/Nm³ dalam selang waktu 1 jam
(92,5µg/Nm³ per 24 jam). Pada percobaan ini, konsentrasi NO2 udara
ambient di lokasi sampling sebesar 
µg/Nm³
dalam selang waktu 1/2 jam.Konsentrasi percobaan masih bisa bertambah karena
penambahan NO2 pada oksidator.Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada
lokasi sampling sangat tercemar oleh NO2
µg/Nm³
dalam selang waktu 1/2 jam.Konsentrasi percobaan masih bisa bertambah karena
penambahan NO2 pada oksidator.Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada
lokasi sampling sangat tercemar oleh NO2
§
Analisis SO2
Penyerapan SO2
dilakukan dengan menggunakan larutan penyerap SO2, karena
diasumsikan bahwa SO2 yang terserap mengandung SO2.Mula-mula,
udara ambien yang diserap masuk ke dalam tabung dengan larutan penyerap SO2.Kemudian
senyawa SO2 terserap akibat reaksi dengan larutan penyerap SO2.Besarnya
SO2 yang terserap pada larutan penyerap merupakan besarnya
konsentrasi SO2 yang terkandung dalam udara ambien yang
masuk.Larutan penyerap yang mengandung kontaminan SO2 selanjutnya
disimpan dalam botol plastik kecil.Selanjutnya dilakukan pengukuran daya hantar
listrik dengan menggunakan DHL meter.
Pengukuran DHL dapat dilakukan langsung setelah penggunaan
impinger atau disimpan terlebih dahulu dalam pendingin.Pengukuran DHL bertujuan
untuk mengetahui jumlah partikel yang dapat menghantarkan listrik dalam suatu
larutan.DHL menunjukan besarnya konsentrasi kontaminan dalam larutan. Pengukuran
DHL dilakukan karena senyawa SO2 yang bereaksi dengan air akan
menghasilkan larutan elektrolit. Blanko yang digunakan untuk pengukuran
absorbansi adalah larutan penyerap SO2 tanpa perlakuan.Hasil
pengukuran DHL SO2dapat dilihat pada Tabel 5.4.
Tabel
5.4 Hasil pengukuran DHL
|
Senyawa
|
DHL
|
|
Blanko
|
0,288 µm/cm
|
|
Sampel SO2
|
0,279µm/cm
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari data-data diatas, maka dapat
dihitung :
1.
Volume udara sampling
Dimana :
V =
volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25°C,760 mmHg;
F1 = alir awal (L/menit)
F2 = laju alir
akhir (L/menit);
T = durasi
pengambilan contoh uji (menit);
Pa = tekanan
barometer rata-rata selama pengambilan contoh uji (mmHg);
Ta =
temperatur rata-rata selama pengambilan contoh uji (K);
298 = konversi temperatur pada kondisi normal
(25oC) ke dalam Kelvin;
760 = tekanan udara standar (mmHg).
·
Ta = 35° + 273° = 308°K
·
Volume udara sampling
:
1.
Konsentrasi SO2 (µg/m³)
Konsentrasi SO2 dapat
diperoleh melalui grafik kalibrasi sebagai berikut:
dimana
: Cob = konduktansi sampel, µmhos
Cb =
konduktansi blanko, µmhos
B =
faktor respon, slope dari kalibrasi
Vso1 =
volume reagen absorbing, mL
V0 = volume udara sampling terkoreksi, L
Menurut Peraturan
Gubernur Jatim no. 10 tahun 2009tentang baku mutu udara ambient nasional, batas
konsentrasi SO2 udara ambient maksimal adalah 10,91 µg/Nm³ dalam selang waktu 1 jam (262µg/Nm³ per 24 jam). Pada
percobaan ini, konsentrasi NO2 udara ambient di lokasi sampling
sebesar 127,7µg/m³
dalam selang waktu 1/2 jam. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada lokasi
sampling tercemar oleh polutan SO2 karena masih dibawah baku mutu.
§
Penyerapan NH3
Penyerapan NH3
dilakukan dengan menggunakan larutan penyerap NH3.Mula-mula, udara
ambien yang diserap masuk ke dalam tabung dengan larutan penyerap NH3.Larutan
penyerap yang mengandung kontaminan NH3 selanjutnya disimpan dalam
botol plastik kecil.Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi larutan
penyerap.
Pengukuran
absorbansi dapat dilakukan langsung setelah penggunaan impinger atau disimpan
terlebih dahulu dalam pendingin.Pengukuran absorbansi bertujuan untuk
mengetahui jumlah partikel yang terkandung dalam suatu larutan.Absorbansi
menunjukan besarnya konsentrasi kontaminan dalam larutan.Blanko yang digunakan
untuk pengukuran absorbansi adalah 20 ml larutan penyerap NH3 yang
ditambahkan dengan 1 ml larutan Nessler.Panjang gelombang yang digunakan adalah
410 Nm. Hasil pengukuran absorbansi NH3dapat
dilihat pada Tabel 5.5.
Tabel
5.5 Hasil pengukuran
NH3
|
Parameter
|
Panjang
Gelombang (Nm)
|
Blanko
(A)
|
Sampel
(A)
|
|
NH3
|
410
|
0
|
0,005
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari data-data diatas, maka dapat dihitung :
1.
Volume udara sampling
Dimana :
V =
volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25°C,760 mmHg;
F1 = alir awal (L/menit)
F2 = laju alir
akhir (L/menit);
T = durasi
pengambilan contoh uji (menit);
Pa = tekanan
barometer rata-rata selama pengambilan contoh uji (mmHg);
Ta =
temperatur rata-rata selama pengambilan contoh uji (K);
298 = konversi temperatur pada kondisi normal
(25oC) ke dalam Kelvin;
760 = tekanan udara standar (mmHg).
·
Ta = 35° + 273° = 308°K
·
Volume udara sampling
:
V
= 5.079 N mL = 5.079 x 10 -6N
m³
2.
Konsentrasi NH3
Konsentrasi NH3 di udara ambient dapat diperoleh dengan
menggunakan grafik kalibrasi NH3. Berikut ini adalah grafik
kalibrasi NH4 beserta data konsentrasi dan absorbansi larutan :
·
y
= 8,5331x
dimana x = absorbansi, y = konsentrasi (mg/L)
Konsentrasi NH3
= 8,5331x 0,35 = 2.986 mg/L
·
NH3
yang ditangkap dalam 20 ml larutan penyerap
NH3 = 2.986
mg/L x 20 mL x 1L/1000 mL = 0.059 mg
·
Kadar NH3
di udara (mg/m³)
·
Kadar NH3
(ppm)
Menurut Peraturan
Gubernur Jatim no. 10 tahun 2009 batas konsentrasi NH3 maksimal
adalah 2 ppm per 24 jam. Pada
percobaan ini, konsentrasi NH3 di lokasi sampling sebesar 0.016 ppm sehingga dapat disimpulkan NH3
tidak melebihi baku mutu yang telah ditetapkan.
§
Penyerapan O3
Penyerapan O3
dilakukan dengan menggunakan larutan penyerap O3.Mula-mula, udara
ambien yang diserap masuk ke dalam tabung dengan larutan penyerap O3.Larutan
penyerap yang mengandung kontaminan O3 selanjutnya disimpan dalam
botol plastik kecil.Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi larutan
penyerap.
Pengukuran absorbansi dapat dilakukan langsung setelah
penggunaan impinger atau disimpan terlebih dahulu dalam pendingin.Pengukuran
absorbansi bertujuan untuk mengetahui jumlah partikel yang terkandung dalam
suatu larutan.Absorbansi menunjukan besarnya konsentrasi kontaminan dalam
larutan.Blanko yang digunakan untuk pengukuran absorbansi adalah larutan
penyerap O3 tanpa perlakuan.Panjang gelombang yang digunakan adalah
390 Nm. Hasil pengukuran absorbansi O3dapat dilihat pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6 Hasil
pengukuran O3
|
Parameter
|
Panjang Sampel
Gelombang (Nm)
|
Blanko (A)
|
(A)
|
|
O3
|
390
|
0,300
|
0,017
|
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari
data-data praktikum, maka dapat diperoleh :
Volume udara sampling
Dimana :
V =
volum udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal 25°C,760 mmHg;
F1 = alir awal (L/menit)
F2 = laju alir
akhir (L/menit);
T = durasi
pengambilan contoh uji (menit);
Pa = tekanan
barometer rata-rata selama pengambilan contoh uji (mmHg);
Ta =
temperatur rata-rata selama pengambilan contoh uji (K);
298 = konversi temperatur pada kondisi normal
(25oC) ke dalam Kelvin;
760 = tekanan udara standar (mmHg).
·
Ta = 35° + 273° = 308°K
·
Volume udara sampling
:
2) Konsentrasi O3
Konsentrasi O3 di udara
ambient dapat diperoleh dengan menggunakan grafik kalibrasi O3. Berikut
ini adalah grafik kalibrasi O3 :
·
y
= 0.0871
dimana
x = absorbansi, y = konsentrasi (µg/ml), maka :
Konsentrasi O3 = (0.0871x0,6)
= 0.052 µg/ml
·
O3
yang ditangkap dalam 20 ml larutan penyerap
O3 =0.052µg/ml x 20 ml = 1.045 µg
·
Kadar O3 di
udara (µg/m³)
·
Kadar O3
(ppm)
Menurut Peraturan
Gubernur Jatim no. 10 tahun 2009 tentang baku mutu udara ambient nasional,
batas konsentrasi O3 udara ambient maksimal adalah 200 µg/Nm³ dalam selang waktu 1 jam. Pada
percobaan ini, konsentrasi O3udara ambient di lokasi sampling
sebesar 119,78µg/Nm³
dalam selang waktu 1/2 jam. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada lokasi
sampling kandungan O3diambang batas baku mutu, karena jika dalam 1
jam pengambilan sampel, bisa jadi melebihi baku mutu.
·
Analisa PM2,5
Partikulat merupakan padatan maupun cairan halus yang tersuspensi dalam
udara ambient. Contoh dari partikulat yaitu debu. Debu merupakan salah satu
bahan yang sering disebut sebagai partikel yang melayang di udara (Suspended
Particulate Matter/SPM) dengan ukuran 1 mikron sampai 500 mikron, termasuk
di dalamnya PM2,5. Particulat Matter 2,5 (PM) adalah partikel
debu yang berukuran ≤ 2,5 mikron. PM2,5 ini termasuk suspended
partikulat, yaitu debu yang tetap berada di udara dan tidak mudah mengendap
serta melayang di udara. Sehingga dalam
analisis ini dapat ditentukan total partikulat tersuspensi yang diukur dengan
alat High Volume Air Sampler dan dengan metode gravimetric melalui filter
kertas saring.
Alat High
Volume Air Sampler (HVAS) menggunakan filter kertas saring berbentuk lingkaran
(bulat). Cara kerja alat HVAS ini yaitu filter kertas saring yang berbentuk
bulat dimasukkan ke dalam HVAS tersebut. Kemudian blower akan menghisap
partikel tersuspensi total di udara. Pengoperasian alat ini dilakukan selama 10
menit.Dan dilakukan bersama saat impinger telah dinyalakan.
Sebelum menggunakan alat ini, kertas saringnya didesikator
terlebih dahulu selama 24 jam dengan tujuan kertas saring yang digunakan
nantinya telah terbebas dari pengganggu yang mungkin mempengaruhi hasil
perhitungan. Lalu ditimbang kertas saringnya pada neraca analitik.
Kemudian pada waktu di lapangan sebelum melakukan percobaan,
ditentukan terlebih dahulu arah angin, kecepatan, suhu, dan kelembaban.Kemudian
barulah kertas saring diletakkan di dalam alat HVAS, kemudian HVAS dinyalakan
bersamaan dengan impinger. Saat setelah dinyalakan diamati debit udara melalui
tabung debit (di belakang alat).
Setelah
alat tersebut digunakan, kertas saringnya diambil dan didesikator 15 menit
untuk menyamakan suhu dengan kondisi ruangan, kemudian ditimbang dengan neraca
analitik.Pada awal dan akhir praktikum dilakukan penimbangan kertas saring
sebagai filter dengan neraca analitik. Sehingga didapatkan hasil :
Berat
awal kertas saring = 0,6773gram
Berat
akhir kertas saring = 0,6834gram
Jadi, berat partikulat yang terkandung dalam kertas saring
tersebut adalah 0,0057 gram
Debit Pompa = 1L/detik
Volume partikulat = 1L/detik x 20 menit = 1L/detik x 1200 detik= 1200L
Konsentrasi partikulat =0,057gram/1200L = 4,75 X 10-6 gram/L
= 4,75 X gram/L
x 106 microgram/gram
= 4,75mikrogram/liter
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan data – data dan hasil penelitian di atas dapat
diperoleh beberapa simpulan sebagai berikut :
·
Impinger adalah alat
untuk mengukur parameter pencemar di udara yang terdiri dari parameter NOx, SO2,
O3 dan NH3. Dalam penggunaannya digunakan larutan
penyerap yang berbeda – beda dari masing – masing parameter.
·
High Air Volume
Sampler (HVS) merupakan alat untuk mengukur parameter pencemar udara yang
berupa partikulat (debu)
·
Konsentrasi yang
diperoleh pada setiap senyawa :
·
Senyawa NO2, sudah
mencemari udara di sekitar lokasi sampling karena melebihi baku mutu
·
Senyawa SO2, mencemari
udara di sekitar lokasi sampling karena masih dibawah baku mutu
·
Senyawa NH3, belum
mencemari udara di sekitar lokasi sampling karena masih dibawah baku mutu
·
Senyawa O3, belum mencemari
udara di sekitar lokasi sampling, namun diambang batas baku mutu
·
Berat partikulat yang
terkandung dalam kertas saring tersebut adalah 0,0061 gram
·
Konsentrasi
partikulat = 0,0057gram/120L = 4,75 X 10^-6gram/L
= 4,75 mikrogram/liter
DAFTAR PUSTAKA
Arya Wardana,
Wisnu. 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan.Yogyakarta.
Penerbit Andi.
Dahlan. 2010. Pemantauan Kualitas Udara Di Daerah Yang
Terkena Dampak Bencana Merapi. BPPLTP YPM YOGYAKARTA
Neiburger.
1995. Memahami Lingkungan Atmosfir Kita.
ITB
Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun
1999 tentang Pengendalian Pencemaran
Udara
Peraturan Menteri Negara Lingkungan
Hidup Nomor 12 Tahun 2010
Lee, Richard. 1988. Hidrologi Hutan UGM. Press.Yokyakarta.
Soemarto, C.D. 1986. Hidrologi Teknik. Erlangga. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar