OKSIDASI ZAT ORGANIK UNTUK ANALISIS KASAR KANDUNGAN ORGANIK DALAM SAMPEL CAIR (KMNO4), Lab Reports of Organic Chemistry

Download OKSIDASI ZAT ORGANIK UNTUK ANALISIS KASAR KANDUNGAN ORGANIK DALAM SAMPEL CAIR (KMNO4) and more Lab Reports Organic Chemistry in PDF only on Docsity! PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 1 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 LAPORAN PRAKTIKUM MODUL V OKSIDASI ZAT ORGANIK UNTUK ANALISIS KASAR KAANDUNGAN ORGANIK DALAM SAMPEL CAIR (OKSIDASI MENGGUNAKAN KMnO4) Nama Lengkap Mahasiswa Melati Nur Aini Choirunnisa Nilai Total: (diisi oleh asisten lab) NRP Mahasiswa 5014211004 Kelas / Kelompok A / 1 Nama Asisten Laboratorium Nanda Eka Rahmawati PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 2 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 1. PENDAHULUAN 1.1. TUJUAN Tujuan dari Praktikum oksidasi zat organik ini adalah agar mahasiswa dapat memahami prinsip reaksi oksidasi zat organik dengan permanganat sebagai oksidator dan memahami korelasi angka permanganat dengan kandungan zat organik dalam sampel. 1.2. PRINSIP Prinsip praktikum kali ini adalah zat-zat pengoksidasi telah banyak digunakan untuk menganalisis secara tidak langsung kebutuhan oksigen atau kandungan zat organik di dalam air. Salah satu zat yang dapat digunakan dalam reaksi oksidasi zat organik adalah zat permanganat (sebagai oksidator) dalam kondisi panas untuk mempercepat jalannya reaksi. Reaksi dapat dipercepat pula dengan penambahan katalis asam kuat dari asam sulfat (H2SO4). Reaksi oksidasi melalaui beberapa tahapan. Berikut merupakan contoh reaksi oksidasi permanganat dalam kondisi asam untuk asam oksalat (C2H2O4) 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + C2H2O4 2MnSO4 + K2SO4 + 2 CO2 + 4 H2O Dari stoikiometri tersebut, dapat diketahui bahwa jumlah mol zat organik sebanding dengan 2 mol permanganat dalam reaksi. Untuk senyawa organik lain (CH2O)n, perbandingan stoikiometri reaksi dapat dihitung berdasarkan reaksi di atas. Penentuan zat organik dilakukan dengan menghitung jumlah permanganat yang digunakan dalam reaksi. 1.3. TEORI Air merupakan kebutuhan dasar manusia untuk kelangsungan hidupnya. Air akan selalu digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, dan minum sehingga air terhubung langsung dengan manusia. Oleh karena itu, sangat penting untuk terus menjaga kualitas air agar tetap bersih dan aman untuk digunakan. Sayangnya, masih sedikit dari total populasi masyarakat yang dapat menikmati air yang bersih dan sehat untuk kehidupan mereka. Hal ini karena air yang mereka gunakan rawan untuk tercemar oleh zat-zat pencemar. Salah satu zat pencemar yang banyak terdapat di air adalah zat organik. Zat organik merupakan zat yang mengandung unsur karbon. Limbah organik ini dapat berasal dari aktivitas manusia sehari-hari seperti detergen, sabun, sisa makanan, kotoran, hewan, tumbuhan, dan sebagainya. Kandungan organik yang terlarut dalam air bermacam-macam dan bergantung pada sumber organiknya seperti suhu, pH, proses fotolitik, dan degradasi mikrobiologi. Zat organik ini sangat mudah mengalami pembusukan dan dapat mengganggu jumlah oksigen terlarut yang terdapat di dalam air serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap. Kandungan zat organik yang tinggi menunjukkan bahwa air tersebut telah tercemar dan tidak aman digunakan (Zulfa et al., 2020). Salah satu cara untuk menganalisis kandungan zat organik di dalam air adalah dengan mengoksidasi zat organik tersebut. Zat pengoksidasi yang paling banyak digunakan adalah kalium permanganat PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 5 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 Bahan yang akan digunakan pada praktikum ini yaitu larutan KMnO4 0,01 N. Selanjutnya adalah aquades, larutan asam sulfat 4N bebas organik, sampel larutan glukosa 100 mg/L, dan yang terakhir adalah asam oksalat 0,1 N. 2.4. HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN Berikut merupakan beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan bahan kimia dalam percobaan ini: a. Kalium Permanganate (KMnO4) Kalium permanganat merupakan senyawa yang mudah terbakar dan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan sehingga penanganannya harus tepat sesuai prosedur yang ada. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan iritasi, peradangan, dan lepuh. Paparan yang lama dapat menyebabkan kulit terbakar dan ulserasi. Jika terjadi kontak dengan kulit tanggalkan semua pakaian yang terkontaminasi dan segera bilas dengan air, hubungi tenaga medis. Kontak dengan mata dapat menyebabkan iritasi, kerusakan kornea, dan kebutaan. Jika terjadi kontak dengan mata segera lepaskan lensa kontak dan bilas dengan air yang banyak, hubungi tenaga medis jika terjadi kontak yang parah. Bila terhirup dapat menimbulkan iritasi pernapasan yang ditandai dengan rasa terbakar, bersin, dan batuk. Paparan yang parah dapat menyebabkan kerusakan paru, tidak sadarkan diri, hingga kematian. Jika terhirup segera pergi ke tempat dengan udara segar dan hubungi tenaga medis. Berbahaya bila tertelan dapat menyebabkan iritasi saluran penceranaan. Jika tertelan jangan sengaja dimuntahkan tanpa arahan medis dan segera hubungi tenaga medis. b. Asam Sulfat (H2SO4) Asam sulfat merupakan cairan yang korosif dan berbahaya sehingga penanganannya harus sesuai dengan prosedur yang ada. Kontak dengan mata dapat menyebabkan mata seperti terbakar dan kebutaan peramanen. Jika terjadi kontak dengan mata bilas dengan air selama paling tidak 15 menit, buka tutup peulpuk mata beberapa kali, dan dapatkan pertolongan medis. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan iritasi dan kulit seperti terbakar. Jika terjadi kontak dengan kulit lepaskan semua pakaian yang terkontaminasi, bilas dengan air selama 15 menit, dan dapatkan bantuan medis. Bila tertelan dapat menyebabkan kerusakan pada sistem pencernaan secara permanen. Jika tertelan berikan segelas susu atau air, akan terjadi beberapa kali muntahan, dan jangan memasukkan apapun ke dalam mulut. Bila terhirup dapat menyebabkan iritasi saluran pernapasan dan rasa terbakar pada hidung, tenggorokan, napas pendek, dan edema. Jika terhirup segera cari udara segar, berikan napas buatan dan oksigen saat masih kesulitas bernapas. tenggorokan, napas pendek, dan edema c. Asam Oksalat PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 6 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 Asam oksalat merupakan senyawa yang mudah terbakar dan berbahaya. Kontak dengan mata dapat bersifat korosif dan iritasi. Jika terjadi kontak segera bilas dengan air selama 15 menit, mengangkat kelopak atas dan bawah sesekali, serta segeral panggil tenaga medis. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan iritasi, peradangan, dan lepuhan. Jika terjadi kontak dengan kulit lepaskan semua pakaian yang terkontaminasi, bilas dengan air selama 15 menit, dan dapatkan bantuan medis. Bila tertelan dapat menyebabkan kerusakan pada sistem pencernaan secara permanen. Jika tertelan berikan segelas susu atau air kapur, jangan memaksa untuk muntah tanpa arahan medis, dan jangan memberikan sesuatu ke mulut. Bila terhirup dapat menyebabkan iritasi saluran pernapasan, merusak paru-paru, sesak napas, dan rasa terbakar. Jika terhirup segera cari udara segar, berikan napas buatan dan oksigen saat masih kesulitas bernapas. PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 7 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 3. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 3.1. ANALISIS VALIDASI DATA Praktikum dengan judul “Oksidasi Zat Organik untuk Analisis Kasar Kandungan Organik dalam Sampel Cair“ ini dilakukan pada tanggal 08 November 2022 di Laboratorium Pengolahan Air Departemen Teknik Lingkungan ITS. Berikut merupakan proses yang dilakukan selama percobaan Tabel 1. Perlakuan pada Praktikum Oksidasi Zat Organik untuk Analisis Kasar Kandungan Organik dalam Sampel Cair No Perlakuan Dokumentasi 1. Larutan glukosa 100mg/L dimasukkan ke dalam Erlenmeyer sebanyak 10 mL 2. Dimasukkan aquades ke dalam Erlenmeyer berisi glukosa hingga volumenya 100 mL 3. 2,5 mL Asam Sulfat 4N ditambahkan ke dalam larutan 4. Ditambahkan kalium permanganat (KMnO4) 0,01 N pertetes hingga muncul warna ungu pertama. Penambahan kalium permanganat yang dibutuhkan sampai muncul warna ungu yaitu 5 tetes 5. Erlenmeyer dipanaskan di atas pemanas dan ditunggu hingga mendidih, waktu hingga mendidih sekitar 13 menit. Setelah mendidih dimasukkan 10 mL kalium permanganat hingga muncul warna ungu yang lebih pekat dan dipanaskan kembali hingga 10 menit. 6. Pemanas dimatikan dan ditambahkan asam oksalat 0,1 N sebanyak 1 mL sehingga warna ungu akan menghilang. Namun, kelompok kami membuat kesalahan karena propipet yang sulit untuk ditekan sehingga penambahan asam oksalat menjadi 2 mL. PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 10 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 Dimana b merupakan normalitas larutan kalium permanganat, a adalah volume titrasi kalium permanganat, c adalah normalitas asam oksalat, dan P adalah faktor pengenceran. Karena 10 mL glukosa diencerkan menjadi 100 mL volume larutan, maka P adalah 10 kali. Perhitungan dilakukan sebagai berikut Diketahui : Vol. KMnO4 = 10 mL ; N KMnO4 = 0,01 N Vol. H2C2O4 = 2 mL ; N H2C2O4 = 0,1 N Vol. sampel = 100 mL P = 10 Nilai permanganat (KMnO4) = [(10+14,5)0,01 – (2× 0,1)] × 31,6 ×1000 × 10 100 Nilai permanganat (KMnO4) = 142,2 mg/L Kadar zat organik pada percobaan yaitu sebagai nilai permanganat (Ambarsari, 2016). Dari perhitungan tersebut, didapat nilai permanganat adalah 142,2 mg/L. Nilai ini tergolong cukup tinggi jika dibandingkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV//2010 dimana kadar zat organik sebagai angka permanganat dalam air minum/bersih maksimal adalah 10 mg/L. Nilai permanganat yang tinggi menunjukkan bahwa jumlah zat organik dalam sampel juga tinggi. Hal ini karena semakin banyak zat organik maka membutuhkan oksigen yang besar untuk dapat mengoksidasinya, dan oksidator pada percobaan kali ini yaitu kalium permanganat. Nilai yang didapat menjadi sangat tinggi karena sampel glukosa yang digunakan memiliki konsentrasi yang cukup tinggi. Adanya bahan organik pada air yang kita gunakan dapat menyebabkan terjadinya perubahan fisik dari air yaitu timbulnya bau, rasa, warna, dan kekeruhan yang tidak diinginkan (Ambarsari, 2016). 3.3. ANALISIS POTENSI KESALAHAN Dari praktikum yang telah dilakukan, terdapat beberapa kesalahan yang dilakukan sehingga dapat memengaruhi hasil data yang diambil. Kesalahan ini dapat terjadi karena adanya human error ataupun karena alat yang kurang memadai. Yang pertama adalah ketidakakuratan dalam penambahan bahan kimia sehingga volumenya dapat terlalu berlebih atau dapat kurang dari yang seharusnya. Penambahan bahan kimia ini sangat berpengaruh karena akan memengaruhi reaksi yang terjadi. Hal ini contohnya terjadi pada penambahan asam oksalat yang terlalu berlebih sehingga hasil titrasi yang didapatkan kelompok kami 2 kali lipat lebih besar. Ketidakakuratan ini juga dapat terjadi karena alat yang digunakan kurang akurat seperti pipet dan propipet yang bermasalah. Selain itu, waktu pemanasan larutan bisa saja terlalu lama ataupun terlalu sebentar sehingga dapat memengaruhi oksidasi zat organik. Kesalahan juga dapat terjadi saat proses titrasi dimana bisa saja volume titrasi berlebihan dan melebihi PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 11 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 titik ekivalennya. Kesalahan lain yang tidak disadari dapat terjadi karena human error atau ketidaktelitian praktikan, ketidakakuratan peralatan, dan sebagainya. 3.4. APLIKASI DI BIDANG TEKNIK LINGKUNGAN Pada bidang Teknik Lingkungan, metode oksidasi dengan permanganat dilakukan untuk mengukur parameter pencemaran air seperti COD dan analisis nilai permanganat. Parameter-parameter tersebut penting untuk mengetahui perkiraan jumlah oksigen yang diperlukan untuk menstabilkan bahan organik yang mana dapat memberikan informasi mengenai jumlah zat organik yang terdapat dalam air sehingga nantinya dapat mengetahui ukuran fasilitas unit pengolahan limbah, mengukur efisiensi suatu proses perlakuan dalam pengolahan dalam pengolahan limbah, dan untuk mengetahui kesesuaian dengan batasan yang diperbolehkan bagi pembuangan air limbah. Dengan menggunakan parameter-parameter tersebut kita dapat mengetahui kualitas suatu perairan apakah dapat perairan tersebut aman untuk digunakan atau kurang bagus. Hasil yang didapat dari analisis parameter tersebut kemudian dibandingkan dengan standar baku mutu yang telah ditetapkan secara nasional untuk mengetahui pencemaran pada suatu perairan. Jika hasil analisis melebihi baku mutu yang ditentukan maka ada indikasi perairan tersebut telah tercemar. PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 08/11/2022 Halaman: 12 dari 22 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 4. KESIMPULAN Praktikum kali ini berjudul “Oksidasi Zat Organik untuk Analisis Kasar Kandungan Organik dalam Sampel Cair“ dilakukan pada tanggal 08 November 2022 di Laboratorium Pengolahan Air Departemen Teknik Lingkungan ITS. Praktikum ini memiliki tujuan untuk memahami prinsip reaksi oksidasi zat organik dengan permanganat sebagai oksidator dan memahami korelasi angka permanganat dengan kandungan zat organik dalam sampel. Salah satu cara untuk menganalisis kandungan zat organik di dalam air adalah dengan mengoksidasi zat organik tersebut. Zat pengoksidasi yang akan digunakan pada percobaan kali ini adalah kalium permanganat (KMnO4) yang merupakan oksidator kuat. Semakin besar jumlah KMnO4 yang dibutuhkan menggambarkan adanya senyawa organik yang tinggi pada air tersebut. Jumlah mg KMnO4 yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kandungan organik per liter sampel air melalui proses pemanasan disebut sebagai nilai/angka permanganat. Sampel yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu glukosa yang diencerkan menggunakan aquades dengan fakor pengenceran 10 kali. Untuk mengetahui nilai permanganat ini dilakukan dengan metode titrasi permanganometri. Titrasi permanganometri melibatkan reaksi reduksi oksidasi antara kalium permanganat dan bahan tertentu melalui pendidihan selama 10 menit. Prinsip kerja metode permanganometri ialah mengoksidasi sampel dengan kalium permanganat dan sisa dari kalium permanganat direduksi oleh asam oksalat berlebih. Kelebihan dari asam oksalat direduksi kembali melalui titrasi dengan kalium permanganat. Untuk mempercepat proses oksidasi, maka ditambahkan asam sulfat untuk membuat suasana asam dan pemanasan. Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan volume titrasi sebesar 14,5 mL. Setelah dilakukan perhitungan, nilai permanganat yang didapat sebesar 142,2 mg/L. Semakin tinggi nilai permanganat, maka kadar zat organik di dalam sampel juga semakin tinggi. Hal ini karena semakin banyak zat organik maka membutuhkan oksigen yang besar untuk dapat mengoksidasinya. Nilai ini tergolong cukup tinggi jika dibandingkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV//2010 dimana kadar zat organik sebagai angka permanganat dalam air minum/bersih maksimal adalah 10 mg/L. Kadar yang tinggi ini dapat terjadi karena konsentrasi glukosa yang cukup tinggi maupun kesalahan dalam praktikum. Pada praktikum terjadi beberapa kesalahan akibat human error seperti kesalahan penambahan volume asam oksalat ataupun bahan kimia lain, ataupun ketidakakuratan peralatan yang digunakan, dan kesalahan lain akibat ketidaktelitian praktikan.