penentuan BOD secara titrimetri

Penentuan BOD secara Titrimetri

         

 Biologyical Oxygen Demand  (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam air untuk menguraikan bahan-bahan organik yang ada di dalam air. Peristiwa penguraian bahan buangan organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan adalah proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana, 2001).

         Prinsip pemeriksaan BOD yaitu didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dengan oksigen di dalam air secara aerob dalam periode waktu tertentu pada suhu yang sudah ditetapkan. Hasil oksidasi akan terbentuk karbondioksida, air dan amoniak. Reaksi ksidasi dapat di tuliskan sebagai berikut:

        

Reaksi tersebut memerlukan waktu kira-kira 2 hari agar 50 % reaksi telah tercapai, 5 hari agar  75 % reaksi tercapai dan 20 hari agar 100 % reaksi tercapai. Pemeriksaan BOD dapat digunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik. Reaksi tersebut berlansung pada badan air sungai, air danau maupun di instalasi pengolahan air buangan yang menerima air buangan yang mengandung zat organik tersebut (Alaerts dan Santika, 1984).

         Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada temperatur inkubasi 20°C dan dilakukan selama 5 hari, hingga memenuhi istilah yang lengkap BOD²⁰₅ (angka 20 berarti temperatur inkubasi dan angka 5 menunjukkan lama waktu inkubasi) (Alaerts dan Santika, 1984).

         Jumlah zat organik yang ada di dalam air diukur melalui jumlah oksigen yang dibutuhkan bakteri untuk mengoksidasi zat organik tersebut. Karena reaksi BOD dilakukan di dalam botol tertutup, maka jumlah oksigen yang terpakai adalah perbedaan antara kadar oksigen di dalam larutan pada saat t = 0 (biasanya baru ditambah oksigen dengan aerasi, hingga = 9 mg O₂/L, yaitu konsentrasi kejenuhan) dan kadarnya pada t = 5 hari (konsentrasi sisa harus ≥ 2 mg O₂/L). Oleh karena itu, semua sampel yang mengandung BOD > 6 mg O₂/L harus diencerkan supaya syarat tersebut dipenuhi (Alaerts dan Santika, 1984).

         Toksisitas, konsentrasi mikroorganisme, bahan anorganik dan faktor-faktor lain sangat mempengaruhi tingkat reaksi. Nilai BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara tidak langsung jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan oleh semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, berarti terdapat kandungan bahan organik yang membutuhkan banyak oksigen  (Nemerow, 1991). Kadar BOD dalam air yang tingkat pencemarannya rendah dan dapat dikategorikan sebagai perairan yang baik berkisar 0-10 ppm (Salmin, 2005).

         Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan bahan pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri, dan untuk mendisain sistem-sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, apabila suatu badan air dicemari oleh zat organik. Bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air tersebut (Alaerts dan Santika, 1984). Menurunnya oksigen terlarut alam air dapat menyebabkan terganggunya proses metabolisme suatu biota perairan. Jika konsentrasi oksigen yang terlarut terlalu rendah. Mikroorganisme aerobik tidak dapat hidup dan berkembangbiak. Namun sebaliknya, mikroorganisme yang bersifat anaerob akan menjadi aktif (Bapedalda Propinsi Lampung, 2003).

         Seperti halnya pada klasifikasi derajat pencemaran menurut kandungan DO, kualitas air juga dapat digolongkan berdasarkan kriteria BOD suatu perairan. Klasifikasi derajat pencemaran berdasarkan BOD dapat dilihat pada Tabel 2.9 berikut ini:

Penentuan Biologycal Oxygen Demand (BOD) dapat dilakukan secara titrimetri. Analisis titrimetri atau analisa volumetri adalah analisa kuantitatif dengan mereaksikan suatu zat yang dianalisis dengan larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya. Penentuan BOD secara titrimetri termasuk dalam titrasi iodometri. Sampel yang akan di analisis terlebih dahulu ditambah dengan larutan MnSO₄ dan KI-NaOH sehingga akan terjadi endapan MnO₂. Endapan dilarutkan dengan menambahkan H₂SO₄ atau HCl diiringi dengan terjadinya pelepasan iodium. Iodium yang dibebaskan dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na₂S₂O₃) dan menggunakan indikator larutan amilum. Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan (Salmin, 2005):

Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam analisis volumetri sebagai berikut:

1.   Reaksinya harus berlangsung sangat cepat. Kebanyakan reaksi ion memenuhi syarat ini.

2.   Reaksi harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi.         Bahan yang diselidiki bereaksi sempurna dengan senyawa baku dengan    perbandingan kesetaraan stoikiometris.

3.   Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik akhir ekuivalen tercapai, baik      secara kimia atau fisika.

4.   Harus ada indikator jika syarat 3 tidak dipenuhi. Indikator juga dapat diamati dengan pengukuran daya hantar listrik (titrasi potensiometri/konduktometri).

Rumus penentuan kadar BOD yaitu:

mg/L = {(DO₁ - DO₂)} – {(B₁ – B₂) × F } × p

Dimana:

OT₁   : Oksigen terlarut (DO) sampel 0 hari (mg/L)

OT₂   : Oksigen terlarut (DO) sampel 5 hari (mg/L)

B₁     : Oksigen terlarut (DO) air pengencer 0 hari (mg/L)

B₂     : Oksigen terlarut (DO) air Pengencer 5 hari (mg/L)

P       : Pengenceran

F       : Faktor pengenceran

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G., dan Santika, S. S. (1984). Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional  

Nemerow, N. L. (1991). Stream, Lake, Estuary and Ocean Pollution. Second Edition. New York: Van Nostrand Reinhold.

Salmin. (2005). Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan. Jurnal Osean, Volume 30, Nomor 3, Hal 21-26. 

Wardhana, W. A. (2001). Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset.